發(fā)布時間：2018-04-23 23:02

  本文選題：分支預(yù)測 + SPARC��； 參考：《小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)》2015年04期

【摘要】：分支預(yù)測是現(xiàn)代微處理器普遍用于提高指令吞吐率的關(guān)鍵技術(shù),隨著處理器性能需求的不斷增長,分支預(yù)測結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,其功耗問題也日益突出.針對SPARC V8架構(gòu)嵌入式處理器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用需求,設(shè)計(jì)了一種基于延遲槽的動態(tài)分支預(yù)測器,以此來提高處理器的預(yù)測性能;另外,通過分析動態(tài)預(yù)測器的幾種設(shè)計(jì)空間,提出采用預(yù)譯碼機(jī)制來消除無效訪問的電路結(jié)構(gòu),從而降低預(yù)測器的功耗開銷.該設(shè)計(jì)在SMIC 0.13μm工藝下實(shí)現(xiàn),分支預(yù)測準(zhǔn)確度相比于之前的靜態(tài)算法提高了21%,動態(tài)預(yù)測器本身的功耗降低了58%,而整個處理器的面積僅增加1.73%.結(jié)果表明,這種組合延遲槽和預(yù)譯碼技術(shù)的分支預(yù)測思想對SPARC處理器的性能和功耗都達(dá)到了很好的優(yōu)化效果.
[Abstract]:Branch prediction is a key technology widely used in modern microprocessors to improve the throughput of instructions. With the increasing demand for processor performance, the architecture of branch prediction is becoming more and more complex, and the problem of power consumption is becoming more and more prominent. A dynamic branch predictor based on delay slot is designed to improve the performance of embedded processor based on SPARC V8 architecture, and several design spaces of dynamic predictor are analyzed. A predecoding mechanism is proposed to eliminate invalid access to the circuit structure, thus reducing the power consumption of the predictor. The design is implemented in SMIC 0.13 渭 m process. The branch prediction accuracy is 21 times higher than that of the previous static algorithm. The power consumption of the dynamic predictor itself is reduced by 58 and the whole processor area is only increased by 1.73. The results show that the branch prediction idea of the combined delay slot and predecoding technique achieves a good performance and power optimization effect for the SPARC processor.
【作者單位】： 西安微電子技術(shù)研究所集成電路設(shè)計(jì)部;
【基金】：國家“八六三”項(xiàng)目(2011AA120204)資助 "十二五"民用航天某預(yù)研項(xiàng)目(YY2011-012(D020201))資助
【分類號】：TP332

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 謝子超;史秦青;;HIP:一種基于提示值索引的間接轉(zhuǎn)移預(yù)測技術(shù)[J];電子學(xué)報(bào);2012年08期

2 陳晨;陳志堅(jiān);孟建熠;嚴(yán)曉浪;;基于預(yù)測極性動態(tài)變換的分支預(yù)測框架研究[J];電子與信息學(xué)報(bào);2013年04期

3 喻明艷;張祥建;楊兵;;基于跳躍訪問控制的低功耗分支目標(biāo)緩沖器設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào);2010年04期

4 陳海民;李崢;王瑞蛟;;嵌入式微處理器分支預(yù)測的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2011年07期

5 高金加;孟建熠;陳志堅(jiān);;基于循環(huán)體訪問過濾的低功耗分支目標(biāo)緩沖器[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2012年03期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 陳海民;李崢;王瑞蛟;;嵌入式微處理器分支預(yù)測的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2011年07期

2 高金加;孟建熠;陳志堅(jiān);;基于循環(huán)體訪問過濾的低功耗分支目標(biāo)緩沖器[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2012年03期

3 黃濤;王晶;管雪濤;鐘祺;王克義;;采用分區(qū)域管理的軟硬件協(xié)作高能效末級高速緩存設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào);2013年11期

4 趙朝君;陳晨;陳志堅(jiān);孟建熠;;基于歷史長度自適應(yīng)的分支預(yù)測方法[J];計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào);2015年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 陳晨;處理器條件分支指令處理關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 高金加;嵌入式處理器取指單元關(guān)鍵部件低功耗技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2012年

2 陳海民;密碼嵌入式微處理器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2011年

3 秘海曉;基于FPGA的32位五級流水線CPU的研究與設(shè)計(jì)[D];河北工業(yè)大學(xué);2012年

【二級參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 沈立,王志英,魯建壯,戴葵;基于控制流的混合指令預(yù)取[J];電子學(xué)報(bào);2003年08期

2 陳智勇;;流水線微處理器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];桂林電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2007年03期

3 陳劍龍,傅忠傳,崔剛;SimpleScalar模擬器內(nèi)核分析及應(yīng)用[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2004年05期

4 陳躍躍,周興銘;一種精確的分支預(yù)測微處理器模型[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;2003年05期

5 黃偉;王玉艷;章建雄;;嵌入式處理器動態(tài)分支預(yù)測機(jī)制研究與設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)工程;2008年21期

6 馮子軍;肖俊華;胡偉武;;龍芯1號處理器結(jié)構(gòu)級功耗評估有效性分析[J];計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào);2007年09期

7 喻明艷;張祥建;楊兵;;基于跳躍訪問控制的低功耗分支目標(biāo)緩沖器設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào);2010年04期

8 黃海林;范東睿;許彤;唐志敏;;嵌入式處理器中訪存部件的低功耗設(shè)計(jì)研究[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2006年05期

9 汪永威;樊曉椏;黃小平;;32位RISC微處理器中分支預(yù)測器的硬件實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2009年02期

10 姜瑞凱;汪永威;;一種靜態(tài)和動態(tài)分支預(yù)測的組合方法研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2009年08期

【相似文獻(xiàn)】

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1 肖勇,鄧濵,周興銘;基于線性函數(shù)的值預(yù)測器設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)工程與科學(xué);2005年08期

2 茍鵬飛;喻明艷;楊兵;李清波;王詩博;;基于類型預(yù)測的甚塊預(yù)測器[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2012年07期

3 付桂濤;趙天磊;黃平;湯先拓;邢座程;;利用預(yù)測器降低令牌協(xié)議的通信量[J];國防科技大學(xué)學(xué)報(bào);2012年06期

4 肖定中;;查表式自適應(yīng)預(yù)測器[J];光通信研究;1985年03期

5 胡曉輝;;速射火炮閉環(huán)校正系統(tǒng)理論及自適應(yīng)預(yù)測器算法[J];火控技術(shù);1985年03期

6 李漢兵，，謝維信;模糊預(yù)測器在倒車系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);1999年03期

7 劉蓓;徐燕凌;;用于圖像預(yù)測編碼的預(yù)測器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J];電腦知識與技術(shù);2006年23期

8 王光宇;;采用歸一化隨機(jī)梯度算法的自適應(yīng)格型預(yù)測器[J];通信技術(shù);1991年04期

9 王華珍;林成德;楊帆;莊進(jìn)發(fā);;帶置信度的混合壓縮相符預(yù)測器模型研究[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年01期

10 肖勇;周興銘;;增強(qiáng)型步長值預(yù)測器研究[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年S1期

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1 席斌;沈少萍;;模態(tài)分析的預(yù)測器設(shè)計(jì)方法[A];中國宇航學(xué)會深空探測技術(shù)專業(yè)委員會第六屆學(xué)術(shù)年會暨863計(jì)劃“深空探測與空間實(shí)驗(yàn)技術(shù)”重大項(xiàng)目學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

2 焦永;;雙模式分支預(yù)測器的改進(jìn)[A];2011年通信與信息技術(shù)新進(jìn)展——第八屆中國通信學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

3 肖熙;王作英;;神經(jīng)網(wǎng)預(yù)測器在漢語語音識別中的應(yīng)用[A];第二屆全國人機(jī)語音通訊學(xué)術(shù)會議論文集[C];1992年

4 茍鵬飛;王詩博;楊兵;喻明艷;;改進(jìn)的基于O-GEHL預(yù)測技術(shù)的EDGE塊預(yù)測器[A];第十五屆計(jì)算機(jī)工程與工藝年會暨第一屆微處理器技術(shù)論壇論文集（B輯）[C];2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 肖勇;值預(yù)測技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 陳志剛;基于度量學(xué)習(xí)和聚類的一致性預(yù)測器算法研究[D];廈門大學(xué);2014年

2 蔣冠軍;記錄式分支預(yù)測器[D];浙江大學(xué);2010年

3 陳愷冬;一種基于雙模結(jié)構(gòu)的分支預(yù)測器研究[D];西安電子科技大學(xué);2008年

4 王莉;基于轉(zhuǎn)導(dǎo)推理思想的一致性預(yù)測器[D];中國海洋大學(xué);2011年

5 付繼文;分布式環(huán)境中的性能預(yù)測方法[D];上海交通大學(xué);2013年

6 程哠;多任務(wù)學(xué)習(xí)技術(shù)在混合推薦中的應(yīng)用研究與實(shí)現(xiàn)[D];浙江大學(xué);2012年

本文編號：1794016