Especulación basada en el hardware lo realiza el propio hardware, sin ninguna participación directa del software. El hardware predice qué rama de una declaración condicional es probable que se tome y luego ejecuta las instrucciones para esa rama de manera especulativa. Si la predicción es correcta, las instrucciones se habrán ejecutado con antelación, reduciendo el tiempo necesario para completar la operación. Sin embargo, si la predicción es incorrecta, las instrucciones deberán descartarse y ejecutarse la rama correcta, lo que puede resultar en una penalización en el rendimiento.
Especulación sobre software , por otro lado, lo realiza el propio software. El compilador o sistema de ejecución identifica secciones de código que probablemente se beneficiarán de la especulación y luego inserta instrucciones que predicen explícitamente el resultado de las declaraciones condicionales. Si las predicciones son correctas, el código se ejecutará de manera más eficiente. Sin embargo, si las predicciones son incorrectas, el código deberá ejecutarse varias veces, lo que también puede resultar en una penalización en el rendimiento.
La principal ventaja de la especulación basada en hardware es que se puede realizar de forma muy rápida y eficiente, ya que la realiza directamente el hardware. Sin embargo, también es más susceptible a predicciones incorrectas, ya que el hardware no tiene acceso a la misma información que el software. La especulación del software, por otro lado, es menos susceptible a predicciones incorrectas, ya que el software puede hacer predicciones más informadas basadas en el estado del programa. Sin embargo, también es menos eficiente, ya que el software tiene que insertar explícitamente las instrucciones de especulación.
En general, la especulación basada en hardware es más eficaz para códigos simples y predecibles, mientras que la especulación basada en software es más eficaz para códigos complejos e impredecibles.