Não há incerteza na resposta e, portanto, nenhuma especulação. Se você escolher um conjunto de benchmarks, consertar a GPU e fazer o perfil deles, você receberá uma resposta fixa
Bem, sim. Você poderia fazer isso se tivesse as ferramentas certas. Não é particularmente fácil fazer benchmarks de energia sem instrumentar o hardware sozinho. Você pode executar uma simulação se for NVIDIA ou parceiro e tiver acesso ao Verilog do processador. Mas o consumo de energia depende strongmente dos detalhes de layout e implementação - por isso, está muito sujeito a alterações.
Você está falando de otimização, mas otimização de quê? Se você está escrevendo código GPU, o ideal será quase sempre minimizar o número total de instruções executadas, em vez de mexer no mix de instruções; você não tem uma maneira real de fazer isso sem alterar a funcionalidade do código. Se você está fazendo design de hardware, há respostas diferentes, mas você não disse.