関数の全ソースを載せておきます。
Test8(下のソース)を20回ぐらい連続して呼び出すと、
Test6と同じぐらいの速度になりました。
さっぱり分かりません。 Test6は↓にあります。
ttp://www2.big.or.jp/~osamu/Delphi/delphi-browse.cgi?index=049229

procedure Test8(var S : string );
var
　ConvTbl: array[Word] of Word;
　I, Count, Len: Integer; 　P: PWord;
begin
　for I := low(ConvTbl) to High(ConvTbl) do 　　ConvTbl[I] := I;
　ConvTbl[PWord(PChar('AC'))^] := PWord(PChar('CA'))^;
　ConvTbl[PWord(PChar('AT'))^] := PWord(PChar('TA'))^;
　ConvTbl[PWord(PChar('AG'))^] := PWord(PChar('GA'))^;
　ConvTbl[PWord(PChar('CA'))^] := PWord(PChar('AC'))^;
　ConvTbl[PWord(PChar('CT'))^] := PWord(PChar('TC'))^;
　ConvTbl[PWord(PChar('CG'))^] := PWord(PChar('GC'))^;
　ConvTbl[PWord(PChar('GA'))^] := PWord(PChar('AG'))^;
　ConvTbl[PWord(PChar('GC'))^] := PWord(PChar('CG'))^;
　ConvTbl[PWord(PChar('GT'))^] := PWord(PChar('TG'))^;
　ConvTbl[PWord(PChar('TA'))^] := PWord(PChar('AT'))^;
　ConvTbl[PWord(PChar('TC'))^] := PWord(PChar('CT'))^;
　ConvTbl[PWord(PChar('TG'))^] := PWord(PChar('GT'))^;

　P := Pointer(PChar(S));
　Count := Length(S) div 2;
　asm
　　pusha
　　mov ecx, Count
　　mov esi, P
　　lea edi, ConvTbl
　　xor eax, eax
　@@Loop:
　　mov ax, [esi]
　　mov ax, [edi + eax]
　　mov [esi], ax
　　add esi, 2
　　dec ecx
　　jnz @@Loop
　　popa
　end;

　Len := Length(S);
　if not Odd(Len) then
　begin
　　case S[Len] of
　　　'A': S[Len] := 'T';
　　　'T': S[Len] := 'A';
　　　'G': S[Len] := 'C';
　　　'C': S[Len] := 'G';
　　end;
　end;
end;