浮動小数点演算と整数演算: 最新のハードウェアにおけるパフォーマンスの考慮事項
最新のハードウェアでは浮動小数点演算と整数演算のどちらが優れたパフォーマンスを提供するかについての議論ハードウェアは何年も継続されています。コンピューティングの初期には、専用の浮動小数点プロセッサがなかったため、浮動小数点演算は整数演算よりも大幅に遅かった。その結果、本質的に浮動小数点値が関係する問題であっても、整数近似を使用して浮動小数点計算を実行するのが一般的でした。
しかし、今日では、強力なマルチコア CPU と専用の浮動小数点の出現により、単位が増加すると、浮動小数点計算と整数計算の間のパフォーマンスの差が大幅に縮まりました。整数計算は、低レベルのビット操作など、特定の特殊なシナリオでは依然として優位性を持っていますが、ほとんどのアプリケーションでは、パフォーマンスの違いは無視できます。
これを説明するために、いくつかの最新の CPU で実行される次のベンチマークを考慮してください。
CPU | Type | Add/Subtract | Multiply/Divide |
---|---|---|---|
Intel Xeon X5550 @ 2.67GHz | short | 1.005460 | 3.926543 |
AMD Opteron(tm) Processor 265 @ 1.81GHz | short | 0.553863 | 12.509163 |
Intel Xeon X5550 @ 2.67GHz | float | 0.993583 | 1.821565 |
AMD Opteron(tm) Processor 265 @ 1.81GHz | float | 2.688253 | 4.683886 |
見てわかるように、浮動小数点演算のパフォーマンスは整数演算のパフォーマンスに匹敵します。実際、加算や減算などの一部の演算では、浮動小数点計算の方がわずかに高速な場合もあります。
したがって、整数近似を使用するやむを得ない理由がない限り、通常は浮動小数点計算を使用することをお勧めします。本質的に浮動小数点値が関係する問題の場合。浮動小数点計算は整数近似よりも正確であり、広範囲の値を提供します。さらに、実装と保守が容易なため、生産性が大幅に向上します。
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