> В защищенном режиме много всякой мути, которая в теории должна жутко тормозить.

На счёт "жутко тормозить" это уже слишком безграмотно.
Если писать эмулятор 386+, то конечно, софтовая эмуляция защищенного режима требует каких то ресурсов, но не много. А по сравнению с иными издержками, и вовсе не беспокоит. Даже в софтовом виде, без предсказаний и спекулятивных операций.

Так же, "грамотно" написанное ПО не спасает никакой самый быстрый процессор.
Примеры? Неповоротливые игры на Unity, числодроюильные алгоритмы на Питоне, извращения с компиляцией в Ардуино.
Причем, тут и i10 10GHz принципиально не поможет.
А проверки диапазонов, есть много где, и почему то, рейтинг тормозного ПО они не занимают.

Про инструкцию bound сказано верно. Оптимизированный алгоритм, с учетом архитектуры, часто побеждает, то что предусмотрено разработчиками.
Пристномамятная фича - в z80 добавили инструкцию копирования памяти, стало быстрее, чем на 8080, но с учетом специфики z80 применяли програмное копирование, ибо на 90%(!) быстрее работало, чем аппаратное.
Это совсем разгромный пример, а с меньшей разницей в скорости, как грязи.