CAJ | 학술논문

在理论上,越来越复杂的分支预测算法和更大的存储结构会使分支预测精度不断提高,但当前复杂算法和庞大数据结构所引发的分支预测时延已无法满足流水线单周期运行要求.针对分支预测精度和时延的矛盾,设计提出提前分支预测结构(ahead branch prediction architecture,ABPA).ABPA为流水线前端取指部件提供简单的分支预测表,以实现快速分支预测；复杂的预测算法和较大的存储结构均被移至流水线后端实现,从而保证了分支预测精度.对于一直难以准确预测的多目标间接分支指令,设计提出基于分支历史和目标路径的间接分支预测算法(indirect branch prediction algorithm based on branch history and target path,BHTP algorithm).提前分支预测算法采用改进的高精度分支预测算法和BHTP算法的混合.嵌入提前分支预测算法的分支预测引擎实现流水线后端的分支推测和目标预测,以及流水线前端的分支预测表更新.实验结果表明:采用ABPA结构和BHTP算法的分支预测系统平均精度达到94.27％.设计不仅实现了快速、高精度分支预测,更为分支预测的深入研究提供了条件.
재이론상,월래월복잡적분지예측산법화경대적존저결구회사분지예측정도불단제고,단당전복잡산법화방대수거결구소인발적분지예측시연이무법만족류수선단주기운행요구.침대분지예측정도화시연적모순,설계제출제전분지예측결구(ahead branch prediction architecture,ABPA).ABPA위류수선전단취지부건제공간단적분지예측표,이실현쾌속분지예측；복잡적예측산법화교대적존저결구균피이지류수선후단실현,종이보증료분지예측정도.대우일직난이준학예측적다목표간접분지지령,설계제출기우분지역사화목표로경적간접분지예측산법(indirect branch prediction algorithm based on branch history and target path,BHTP algorithm).제전분지예측산법채용개진적고정도분지예측산법화BHTP산법적혼합.감입제전분지예측산법적분지예측인경실현류수선후단적분지추측화목표예측,이급류수선전단적분지예측표경신.실험결과표명:채용ABPA결구화BHTP산법적분지예측계통평균정도체도94.27％.설계불부실현료쾌속、고정도분지예측,경위분지예측적심입연구제공료조건.