Phép atomic có một chi phí cố định, đắt hơn lệnh thường mấy lần? Đo trên host ARM: một luồng, atomic tốn 1,59 ns so với lệnh thường 0,24 ns — gấp 6,5 lần. Nhưng tám luồng cùng đập vào một atomic thì mỗi phép ngốn 18 ns — gấp 74 lần. Còn atomic riêng mỗi luồng (đệm ra dòng cache riêng) chỉ 0,25 ns, scale gần hoàn hảo. Cái đắt là tranh chấp, không phải bản thân atomic.
Lệnh chọn không nhánh (cmov/csel) luôn tốt hơn một if? Đo trên host ARM, quét theo xác suất điều kiện đúng: chi phí của nhánh là một đường cong hình chuông — gần như miễn phí khi điều kiện luôn đúng hoặc luôn sai (dễ đoán), nhưng đỉnh 0,58 ns khi 50/50 (khó đoán nhất). Còn branchless thì phẳng lì ~0,37 ns. Hai đường giao nhau quanh 15% và 85% — và đó mới là chỗ quyết định.
Đọc bộ đếm chu kỳ của CPU là đếm được số chu kỳ? Đo trên host ARM: bộ đếm timer cntvct chạy tần số cố định 24 MHz, còn CPU chạy ~4,44 GHz — nên một tick bằng 41,67 ns, tức khoảng 185 chu kỳ CPU chứ không phải một. Và mỗi lần gọi steady_clock::now() tốn ~13 ns; đo đoạn ngắn hơn thế thì kết quả toàn là rác. Đây là cách đo cho đúng.
Duyệt ma trận theo hàng hay theo cột — cùng số phần tử, cùng phép cộng, chỉ khác thứ tự — thì như nhau chứ? Đo trên host ARM: ma trận 64MB duyệt theo hàng 0,211 ns mỗi phần tử, theo cột 3,79 ns — chậm gần 18 lần. Mỗi lần chạm cột rơi vào một dòng cache riêng, CPU nạp 128 byte nhưng chỉ dùng 4, phí 31/32 dòng và cộng cả lỗi TLB. Thứ quyết định không phải số phần tử, mà số byte dòng cache phải kéo.
Index (a,b) tăng tốc WHERE a=? và WHERE a=? AND b=? (4 trang) — nhưng WHERE b=? một mình cho Seq Scan quét cả 5406 trang. Tôi tưởng (a,b) là hai index cho a và b; hóa ra nó là một cây sắp theo a trước. Quy tắc tiền tố trái nhất, và vì sao thứ tự cột là quyết định thiết kế.
Gán số nguyên cho biến float trông như miễn phí — 'đều là số' mà. Đo trên host ARM: một phép cộng int tốn ~1 chu kỳ, nhưng vòng chuyển khứ hồi (int)((float)v+1) trên chuỗi phụ thuộc tốn 4,3 ns — khoảng 19 chu kỳ, gấp 19 lần. int và float là hai thế giới riêng trong CPU, và các phép ép kiểu ngầm trong biểu thức trộn kích hoạt lệnh chuyển đổi mà bạn không hề viết ra.