寄存器堆（register file）是CPU中多个寄存器组成的阵列，通常由快速的静态随机读写存储器（SRAM）实现。这种RAM具有专门的读端口与写端口，可以多路并发访问不同的寄存器。

CPU的指令集架构总是定义了一批寄存器，用于在内存与CPU运算部件之间暂存数据。在更为简化的CPU，这些架构寄存器（architectural registers）一一对应与CPU内的物理存在的寄存器。在更为复杂的CPU，使用寄存器重命名技术，使得执行期间哪个架构寄存器对应于哪个寄存器堆的物理存储条目（physical entry stores)是动态改变的。寄存器堆是指令集架构的一部分，进程可以访问，这与透明的CPU高速缓存（cache）不同。

A register file is an array of processor registers in a central processing unit (CPU). Modern integrated circuit-based register files are usually implemented by way of fast static RAMs with multiple ports. Such RAMs are distinguished by having dedicated read and write ports, whereas ordinary multiported SRAMs will usually read and write through the same ports.