Hardwarebasierte Spekulation und Softwarespekulation sind beides Techniken zur Verbesserung der Leistung von Computersystemen. Sie unterscheiden sich jedoch in der Art und Weise, wie sie implementiert werden, und im Grad der Kontrolle, den sie bieten.
Hardwarebasierte Spekulation wird von der Hardware selbst durchgeführt, ohne dass die Software direkt beteiligt ist. Die Hardware sagt voraus, welcher Zweig einer bedingten Anweisung wahrscheinlich genommen wird, und führt dann die Anweisungen für diesen Zweig spekulativ aus. Wenn die Vorhersage korrekt ist, wurden die Anweisungen im Voraus ausgeführt, wodurch sich die Zeit bis zum Abschluss des Vorgangs verkürzt. Wenn die Vorhersage jedoch falsch ist, müssen die Anweisungen verworfen und die richtige Verzweigung ausgeführt werden, was zu Leistungseinbußen führen kann.
Software-Spekulation , wird hingegen von der Software selbst durchgeführt. Der Compiler oder das Laufzeitsystem identifiziert Codeabschnitte, die wahrscheinlich von Spekulationen profitieren, und fügt dann Anweisungen ein, die das Ergebnis bedingter Anweisungen explizit vorhersagen. Wenn die Vorhersagen richtig sind, wird der Code effizienter ausgeführt. Wenn die Vorhersagen jedoch falsch sind, muss der Code mehrmals ausgeführt werden, was ebenfalls zu Leistungseinbußen führen kann.
Der Hauptvorteil der hardwarebasierten Spekulation besteht darin, dass sie sehr schnell und effizient durchgeführt werden kann, da sie direkt von der Hardware durchgeführt wird. Allerdings ist es auch anfälliger für falsche Vorhersagen, da die Hardware nicht auf die gleichen Informationen zugreifen kann wie die Software. Software-Spekulationen hingegen sind weniger anfällig für falsche Vorhersagen, da die Software fundiertere Vorhersagen basierend auf dem Status des Programms treffen kann. Allerdings ist es auch weniger effizient, da die Software die Spekulationsanweisungen explizit einfügen muss.
Im Allgemeinen ist hardwarebasierte Spekulation bei einfachem, vorhersehbarem Code effektiver, während Softwarespekulation bei komplexem, unvorhersehbarem Code effektiver ist.
