指令的有效吞吐量是否取决于它所操作的数据？

问：

根据评论，答案是：是的

替代（等效）问题：指令的热量产生（能量）是否取决于数据？

现代芯片的时钟速度通常受到指令产生的热量的限制，从而受到环境冷却芯片的能力的限制。在某些情况下，在进行整数算术时，原则上可以选择是否使用包含比 0 更多的 1 的二进制表示。

对具有大量 1 位的数据进行操作的指令是否会消耗更多的能量，从而产生更多的热量？ 真正重要的是位状态的变化，请参阅注释。

考虑以下两个 16 位寄存器的 OR-ing 示例：

2 bits being set - low energy use?

   1000000000000000
OR 0000000000000001
-------------------
   1000000000000001


16 bits being set - high energy use?

   1010101010101010
OR 0101010101010101
-------------------
   1111111111111111 

凭直觉，我预计存在差异，因为典型的晶体管具有很高的开关能量损耗。（请参阅 ee.SE 上的“为什么开关会导致功率耗散？

对于浮点运算，人们可能无法使用这样的效果，因为尾数的二进制表示或多或少是随机的。