Не бывает бесплатных проверок, даже за защищённый режим процессора с его виртуальной памятью приходится платить свою цену, реальный режим реально быстрее. У x86 так же есть инструкция bound для проверки соответствия указателя определённому диапазону, но естественно времени она занимает столько же как и пара cmp+j[ab], хотя реализована аппаратнее некуда. Проверки данных по одной границе при изменении оказались дешевле и инструкцию выбросили на свалку истории. Дешевле одной проверки только отсутствие проверки во время выполнения, например мы можем быть уверены, что в результате операции i & 255, i не выйдет за пределы массива длиной 256 байт. Компиляторы Rust и Ada вроде как специализируются на обеспечении таких гарантий и должны бы быть быстрее компиляторов Си... должны бы быть.
Проверки это вещь столь бесплатная, что у gcc даже есть флаг -funroll-loops, который разворачивает циклы так, чтобы уменьшить число проверок.