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    重庆时时彩五星走势图带连线: 分支预测单元和1级指令高速缓存中的带宽增加.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201480065959.1

    申请日:

    2014.10.24

    公开号:

    CN106030516A

    公开日:

    2016.10.12

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06F 9/38申请日:20141024|||公开
    IPC分类号: G06F9/38 主分类号: G06F9/38
    申请人: 超威半导体公司
    发明人: 道格拉斯·威廉姆斯; 萨希尔·阿罗拉; 尼基尔·古普塔; 陈威宇; 德比杰特·达斯萨尔马; 马吕斯·埃弗斯
    地址: 美国加利福尼亚州
    优先权: 2013.10.25 US 61/895,624
    专利代理机构: 上海胜康律师事务所 31263 代理人: 樊英如;张华
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201480065959.1

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2016.12.21|||2016.10.12

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明呈现用于在处理器中执行分支预测的一种处理器、一种设备和一种非暂时性计算机可读介质。所述处理器包括前端单元。所述前端单元包括1级分支目标缓冲器(BTB)、BTB索引预测器(BIP)和1级散列感知器(HP)。所述BTB被配置来预测目标地址。所述BIP被配置来基于程序计数器和全局历史产生预测,其中所述预测包括推测性部分目标地址、全局历史值、全局历史移位值和路径预测。所述HP被配置来预测分支指令是取用还是不取用。

    权利要求书

    1.一种处理器,其包括:
    前端单元,其包括:
    1级分支目标缓冲器(BTB),其被配置来预测目标地址;
    BTB索引预测器(BIP),其被配置来基于程序计数器和全局历
    史产生预测,其中所述预测包括推测性部分目标地址、全局历史值、
    全局历史移位值和路径预测;和
    1级散列感知器(HP),其被配置来预测分支指令是取用还是不
    取用。
    2.根据权利要求1所述的处理器,其中所述BIP被进一步配置
    来组合所述程序计数器和所述全局历史以产生所述预测。
    3.根据权利要求2所述的处理器,其中所述BIP被进一步配置
    来执行异或操作以组合所述程序计数器和所述全局历史。
    4.根据权利要求2所述的处理器,其中所述BIP被进一步配置
    来使用散列函数以组合所述程序计数器和所述全局历史。
    5.根据权利要求1所述的处理器,其中来自所述BIP的所述推
    测性部分目标地址在所述预测之后紧接的周期中由所述BTB使用以
    预测所述BTB的索引且由所述HP使用以预测所述HP的索引。
    6.根据权利要求1所述的处理器,其中所述前端单元进一步包
    括:
    第一选择电路,其被配置来从输入程序计数器选择预测程序计数
    器,从所述BIP选择所述推测性部分目标地址且从所述BTB选择所
    述目标地址。
    7.根据权利要求1所述的处理器,其中所述前端单元进一步包
    括:
    第二选择电路,其被配置来从输入全局历史选择预测全局历史,
    从所述BIP选择所述全局历史值且选择目标全局历史。
    8.根据权利要求1所述的处理器,其中所述前端单元进一步包
    括:
    第一比较器,其被配置来将来自所述BIP的所述推测性部分目标
    地址和来自所述BTB的所述目标地址相比较。
    9.根据权利要求8所述的处理器,其中所述前端单元进一步包
    括:
    全局历史移位器,其被配置来基于来自所述HP的取用/不取用预
    测产生全局历史移位值;和
    第二比较器,其被配置来将来自所述BIP的所述全局历史移位值
    与来自所述全局历史移位器的所述全局历史移位值相比较。
    10.根据权利要求9所述的处理器,其中所述前端单元进一步包
    括:
    逻辑门,其被配置来基于所述第一比较器的输出和所述第二比较
    器的输出产生匹配信号,其中所述匹配信号指示所述BIP是否作出正
    确预测。
    11.根据权利要求1所述的处理器,其中所述BTB被进一步配置
    来切断除了由所述BIP预测的路径之外的所有路径。
    12.根据权利要求1所述的处理器,其中所述BTB被进一步配
    置来从紧接前一个周期基于由所述BIP预测的所述路径读取路径。
    13.根据权利要求1所述的处理器,其进一步包括:
    指令标签(IT)管线;和
    指令高速缓存(IC)管线,其与所述IT管线通信,但是与所述
    IT管线分开,使得所述IT管线和所述IC管线可以独立于彼此操作。
    14.一种用于在处理器中执行分支预测的方法,所述处理器包括
    1级分支目标缓冲器(BTB)和BTB索引预测器(BIP),所述方法
    包括:
    产生索引以用来查找至所述BTB和所述BIP中;
    使用所述索引在所述BTB中执行查找以预测目标地址;
    使用所述索引在所述BIP中执行查找以预测推测性部分目标地
    址;且
    使用来自所述BTB的所述目标地址和来自所述BIP的所述推测
    性部分目标地址以产生用于下一个流的所述索引。
    15.根据权利要求14所述的方法,其中在所述BTB中所述执行
    查找包括:
    使用所述索引以产生可能地址集;且
    从所述可能地址集选择所述目标地址。
    16.根据权利要求14所述的方法,其中所述处理器进一步包括1
    级散列感知器(HP),且所述方法进一步包括:
    使用所述索引在所述HP中执行查找以预测分支是取用还是不取
    用;且
    基于所述取用或不取用预测更新全局历史。
    17.根据权利要求16所述的方法,其进一步包括:
    通过使用所述索引在所述BIP中执行查找来产生预测全局历史
    移位;
    通过所述HP使用所述取用或不取用预测产生全局历史移位;且
    将来自所述BIP的所述预测全局历史移位与来自所述HP的所述
    全局历史移位相比较以产生第一匹配信号。
    18.根据权利要求17所述的方法,其进一步包括:
    将来自所述BTB的所述目标地址与来自所述BIP的所述推测性
    部分目标地址相比较以产生第二匹配信号。
    19.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括:
    将所述第一匹配信号与所述第二匹配信号相比较以确定所述
    BIP是否做出正确预测。
    20.根据权利要求14所述的方法,其进一步包括:
    预测由所述BTB使用的路径,通过使用所述索引在所述BIP中
    查找来执行所述预测。
    21.根据权利要求20所述的方法,其进一步包括:
    切断除了由所述BIP预测的路径之外的所述BTB中的所有路径。
    22.根据权利要求20所述的方法,其进一步包括:
    从紧接前一个周期基于由所述BIP预测的所述路径读取所述
    BTB中的路径。
    23.一种非暂时性计算机可读存储介质,其存储用于由通用计算
    机执行以在处理器中执行分支预测的指令集,所述处理器包括1级目
    标缓冲器(BTB)和BTB索引预测器(BIP),所述指令集包括:
    产生代码段,其用于产生索引以用来查找至所述BTB和所述BIP
    中;
    第一执行代码段,其用于使用所述索引在所述BTB中执行查找
    以预测目标地址;
    第二执行代码段,其用于使用所述索引在所述BIP中执行查找以
    预测推测性部分目标地址;和
    使用代码段,其用于使用来自所述BTB的所述目标地址和来自
    所述BIP的所述推测性部分目标地址以产生用于下一个流的所述索
    引。
    24.根据权利要求23所述的非暂时性计算机可读存储介质,其
    中所述指令是用于设备制造的硬件描述语言(HDL)指令。

    关 键 词:
    分支 预测 单元 指令 高速缓存 中的 带宽 增加
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