A especulação baseada em hardware e a especulação de software são técnicas usadas para melhorar o desempenho dos sistemas de computador. No entanto, diferem na forma como são implementadas e no nível de controlo que proporcionam.

Especulação baseada em hardware é realizada pelo próprio hardware, sem qualquer envolvimento direto do software. O hardware prevê qual ramificação de uma instrução condicional provavelmente será tomada e, em seguida, executa as instruções para essa ramificação de forma especulativa. Se a previsão estiver correta, as instruções terão sido executadas antecipadamente, reduzindo o tempo necessário para concluir a operação. Porém, se a previsão estiver incorreta, as instruções terão que ser descartadas e o desvio correto executado, o que pode resultar em penalidade de desempenho.

Especulação de software , por outro lado, é realizada pelo próprio software. O compilador ou sistema de tempo de execução identifica seções de código que provavelmente se beneficiarão da especulação e, em seguida, insere instruções que preveem explicitamente o resultado de instruções condicionais. Se as previsões estiverem corretas, o código será executado com mais eficiência. No entanto, se as previsões estiverem incorretas, o código terá que ser executado diversas vezes, o que também pode resultar em penalidade de desempenho.

A principal vantagem da especulação baseada em hardware é que ela pode ser realizada de forma muito rápida e eficiente, pois é feita diretamente pelo hardware. Porém, também é mais suscetível a previsões incorretas, pois o hardware não tem acesso às mesmas informações que o software. A especulação de software, por outro lado, é menos suscetível a previsões incorretas, pois o software pode fazer previsões mais informadas com base no estado do programa. Contudo, também é menos eficiente, pois o software tem que inserir explicitamente as instruções de especulação.

Em geral, a especulação baseada em hardware é mais eficaz para códigos simples e previsíveis, enquanto a especulação de software é mais eficaz para códigos complexos e imprevisíveis.