现代硬件上的整数计算总是比浮点计算快吗？

现代硬件上的浮点计算与整数计算：挑战和揭穿整数更快的神话

浮点计算有一个由于 386 时代可选协处理器的存在，历史上曾因速度缓慢而闻名。然而，具有先进架构和强大计算能力的现代 CPU 挑战了这种传统观念。本文深入探讨了现代硬件上的浮点计算主题，研究了影响性能的因素，并提供了一种测试浮点和整数运算相对速度的方法。

目录：

• 过去的整数与浮点计算
• 演进CPU 架构
• 不同架构之间的性能差异
• 在目标硬件上测试性能
• 基准测试结果
• 其他资源

中的整数与浮点计算过去

在386处理器时代，由于可选协处理器的计算能力有限，浮点计算确实比整数计算慢得多。这种限制常常导致开发人员选择整数计算，即使对于浮点精度本质上更合适的任务也是如此。

CPU 架构的演变

现代 CPU 见证了戏剧性的发展架构方面的进步，包括引入专用浮点单元 (FPU) 和超标量设计。这些改进显着缩小了浮点和整数计算之间的性能差距，使选择变得不那么明确。

跨架构的不同性能

整数计算的概括通常比浮点计算快是有缺陷的，因为性能可能会根据特定的 CPU 架构而有很大差异。不同的 CPU 具有不同数量的 ALU 和 FPU，并且其各自的 ALU/FPU 性能也各不相同。硬件功能的这种差异可能会导致浮点和整数运算的相对速度存在显着差异。

在目标硬件上测试性能

确定最佳选择根据您的具体应用，在目标硬件上进行基准测试至关重要。依赖不同架构的结果可能会导致误导性的结论。

基准测试结果

来自不同 CPU 的示例基准测试结果表明，跨架构的性能存在巨大差异。虽然整数计算在某些情况下可能会稍快一些，但浮点计算通常在速度上相当，并且通常提供更高的精度。

其他资源：

1. [intel.com/content/www/us/en/develop...](https://intel.com/content/www/us/en/develop ...
2. [浮点与Integer](h...://stackoverflow.com/questions/5.../flo...

结论

而浮点历史上，计算速度比整数计算慢，但在现代硬件上，情况已不再如此。浮点计算的性能高度依赖于目标 CPU 架构，建议进行基准测试以确定最佳选择。在许多情况下，浮点计算可以提供精度和性能的更好平衡。

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