Nesse exemplo dá no mesmo, tem exemplo que existe uma mudança semântica importante e o código dará resultados diferentes.
Mas falando de custo, não faz diferença. Primeiro que o espaço de variável só existe para ela. Na variável é reservado espaço suficiente para caber o dado de seu tipo e nada mais, não importa quantas vezes ela seja modificada ou onde ou a forma como foi declarada, só existe aquele espaço.
Como nota lateral, se a variável for por referência cada atribuição nova provavelmente gerará um objeto novo, caso contrário fica sem sentido, e isso vai inchando o heap e coloca pressão no GC, o que não é o ideal, mas se precisa atribuir novos objetos não tem o que fazer.
Do ponto de vista de processamento também não faz diferença, a declaração de variável é o que chamamos de no-op. Então declarar fora não traz ganhos porque o custo de declarar dentro também é zero.
A declaração da variável no fundo ocorre no início do stack frame, ou seja, quando começa um escopo todo espaço necessário é reservado de uma vez, não importa onde foi declarado. Pode mudar o momento da reserva, mas só uma vez sempre. A declaração de todas variáveis daquele novo escopo ocorre com uma mudança de um ponteiro (stack pointer), sequer importa se é uma variável ou milhares delas, o custo é o mesmo, só há uma alteração no SP.
Já a atribuição sempre tem custo, a não ser que o compilador consiga determinar que ela pode ser apagada. E o código do exemplo tem chance de nem ocorrer já que está fazendo a mesma coisa e acho que é possível provar que não faz sentido ficar reatribuindo o mesmo valor sem parar, então esse código poderia ser escrito como:
{
int x = 10;
int y = 30;
int z = x + y;
while (true);
}
Na verdade o compilador não faz:
//reservando espaço para as variáveis
.maxstack 2
.locals init (
[0] int32
)
IL_0000: ldc.i4.s 10
IL_0002: ldc.i4.s 30
IL_0004: stloc.0
IL_0005: pop
IL_0006: br.s IL_0000
Veja como ficou no SharpLab. Inclusive que gera exatamente o mesmo código.
Mas o JITter faz até mais já que nada é usado, ele elimina quase todo o código deixando só o movimento do stack frame e laço no mesmo lugar:
L0000: push ebp //protege o BP
L0001: mov ebp, esp //só move o SP para o Base Pointer
L0003: jmp L0103 //fica repetindo sem parar
Veja no SharpLab.
Coloquei no GitHub para referência futura.