載入-儲存架構

載入-儲存架構是一種建立在一條嚴格規則上的 ISA：只有特殊的載入與儲存指令可以碰記憶體，其餘一切純粹在暫存器上運作。這就像一條廚房規則：你只能用流理檯上的食材下廚——要用儲藏室裡的任何東西，必須先把它搬出來（載入），要收起一道做好的菜，必須把它搬回去（儲存）。你永遠不能去攪一鍋還擺在儲藏室裡的湯。

實務上這表示一條算術或邏輯指令從暫存器讀入它的輸入、把輸出寫到暫存器；它根本沒有辦法指名一個記憶體位置。所以對住在記憶體裡的值做計算，總是遵循同樣的三拍節奏：把值載入暫存器、在暫存器上計算、把結果存回記憶體。RISC-V 與 MIPS 是教科書級的載入-儲存架構；這個設計是 RISC 的定義性特徵之一。

為何要加上這樣的限制？因為記憶體比暫存器慢得多也更不穩定，把所有記憶體存取局限在兩種被充分理解的指令型別上，使整台機器更簡單、更規律、也更容易高速管線化——硬體永遠確切知道哪些指令可能因等記憶體而停頓。誠實的對比是「暫存器-記憶體」（或「記憶體-記憶體」）架構，也就是 CISC 風格，其中像 x86 的「add」這樣的指令可以直接從記憶體讀一個運算元、做數學、甚至在一條指令裡寫回記憶體。那更方便也更密，但每一條這樣的指令裡都藏著一次記憶體存取，使高速實作變得複雜。