W zależności od problemu, względna wydajność może się zmieniać. Dlatego jeśli chcesz oszacować wydajność procesorów w zastosowaniu X to najlepiej po prostu wybrać jakieś przenośne programy realizujące problem X i odpalić je na wszystkich platformach. Ale nawet wtedy w sumie nie będzie to 100% obiektywne, bo na każdą platformę pisze się inaczej programy i inaczej się projektuje procesory. Na desktopach bardzo ważna jest wydajność jednowątkowa, w smartfonach i kontrolerach ważne jest niskie zapotrzebowanie na prąd, a dodatkowo w kontrolerach ważna jest oszczędność tranzystorów, by kontroler był maksymalnie tani.
Co do tego jak działa procesor to Shalom już mniej więcej to opisał. Ja dorzucę to, że koniec końców wszystko w zasadzie można rozbić na pojedyncze operacje bitowe typu AND, OR, NOT, itd Pojedynczy tranzystor jest generalnie bramką AND. Dodając do tego inwerter (czyli bramkę NOT) otrzymujemy dwuelementowy zestaw klocków do zbudowania dowolnego układu logicznego. Z układów operujących na pojedynczych bitach można zbudować układy operujące na wektorach bitów. Np jak zbudować układ dodający liczby N-bitowe z układów dodających liczby 1-bitowe (dodawanie liczb jednobitowych jest realizowane bramką XOR): http://en.wikipedia.org/wiki/Adder_(electronics) Pamięć w układach logicznych jest realizowana poprzez układ przewodów (to będzie pamięć stała), przerzutniki (w SRAM) bądź tranzystory (w DRAM). Mając pamięć i układy logiczne potrzebna jest nam siła napędowa i synchronizacja. Za obie rzeczy robi zegar, który generuje impulsy elektryczne które docierają do każdego tranzystora w mniej więcej równym czasie. Dzięki temu każdy tranzystor generuje wynik w takim okienku czasowym by kolejne były w stanie ten wynik przetworzyć.
Wspomniane przez Shaloma dekodowanie instrukcji też można rozbić na operacje elementarne jak AND, OR, XOR, NOT, itd
W zasadzie to cały procesor jest tranzystorową zupą, a to że nazywamy go procesorem to pewna "sztuczna" warstwa abstrakcji. Podobnie zresztą my wszyscy jesteśmy atomową zupą i określenie "człowiek" też jest pewną formą abstrakcji :)