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現代硬體上的整數計算總是比浮點計算快嗎？

Susan Sarandon

Nov 29, 2024 pm 06:55 PM

Are Integer Calculations Always Faster Than Floating-Point Calculations on Modern Hardware?

現代硬體上的浮點計算與整數計算：挑戰和揭穿整數更快的神話

浮點計算有一個由於386時代可選協處理器的存在，歷史上曾因速度緩慢而聞名。然而，具有先進架構和強大運算能力的現代 CPU 挑戰了這種傳統觀念。本文深入探討了現代硬體上的浮點計算主題，研究了影響性能的因素，並提供了一種測試浮點和整數運算相對速度的方法。

目錄：

過去的整數與浮點計算
演進CPU架構
不同架構之間的效能差異
在目標硬體上測試效能
基準測試結果
其他資源

中的整數與浮點計算過去

在386處理器時代，由於可選協處理器的運算能力有限，浮點計算確實比整數計算慢得多。這種限制常常導致開發人員選擇整數計算，即使對於浮點精度本質上更合適的任務也是如此。

CPU 架構的演變

現代 CPU 見證了戲劇性的發展架構方面的進步，包括引入專用浮點單元 (FPU) 和超標量設計。這些改進顯著縮小了浮點和整數計算之間的效能差距，使選擇變得不那麼明確。

跨架構的不同效能

整數運算的概括通常比浮點運算快是有缺陷的，因為效能可能會根據特定的CPU 架構而有很大差異。不同的 CPU 具有不同數量的 ALU 和 FPU，並且各自的 ALU/FPU 效能也各不相同。硬體功能的這種差異可能會導致浮點和整數運算的相對速度有顯著差異。

在目標硬體上測試效能

確定最佳選擇根據您的具體應用，在目標硬體上進行基準測試至關重要。依賴不同架構的結果可能會導致誤導的結論。

基準測試結果

來自不同 CPU 的範例基準測試結果表明，跨架構的效能存在巨大差異。雖然整數計算在某些情況下可能會稍快一些，但浮點計算通常在速度上相當，並且通常提供更高的精度。

其他資源：

[intel.com/content/www/us/en/develop...](https://intel.com /content/www/us/en/develop ...
[浮點與Integer](h...://stackoverflow.com/questions/5.../flo...

結論

而浮點歷史上，計算速度比整數計算慢，但在現代硬體上，情況已不再如此。架構，建議進行基準測試以確定最佳選擇。

以上是現代硬體上的整數計算總是比浮點計算快嗎？的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！

陳述

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