發(fā)布時(shí)間：2020-05-31 20:48

【摘要】： 準(zhǔn)確的分支預(yù)測(cè)對(duì)于提高計(jì)算機(jī)的性能非常重要。由于當(dāng)今世界的主流計(jì)算機(jī)大都采用超標(biāo)量、深度流水的技術(shù),控制也越來(lái)越復(fù)雜,一條指令的預(yù)測(cè)失誤很可能會(huì)導(dǎo)致十幾甚至幾十周期的處理器無(wú)用操作,從而大大降低處理器的性能。因而如何用盡量小的代價(jià)獲得令人滿意的預(yù)測(cè)成功率,成為計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。 作為未來(lái)高性能處理器的一個(gè)發(fā)展的方向,同時(shí)多線程(Simultaneous Multi-threading Processor,SMT)處理器是一種需要頻繁的上下文切換的處理器,如果使用普通的分支預(yù)測(cè)器就會(huì)嚴(yán)重影響預(yù)測(cè)的正確率。 盡管一些研究者為了解決這一問(wèn)題,提出了一些方法,但是由于缺乏實(shí)用性,并不能有效解決問(wèn)題。本文提出了一種共享線程分支歷史(Threaded Global History with Index Sharing, TG-share)的辦法,專(zhuān)門(mén)針對(duì)頻繁上下文切換的多線程環(huán)境設(shè)計(jì)了TG-share分支預(yù)測(cè)器。它能夠很好地適應(yīng)線程的上下文切換,即使預(yù)測(cè)器在多線程環(huán)境下也不會(huì)因?yàn)轭l繁的上下文切換而影響性能。而且由于在分支歷史中只使用了線程全局分支歷史,采取了較為易行的預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu),避免了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性。因而克服了現(xiàn)實(shí)中的預(yù)測(cè)器不適用于頻繁的上下文切換的不足,以及理論上的多線程預(yù)測(cè)器實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、可行性差的不足。TG-share在測(cè)試中取得了良好的表現(xiàn),尤其是,使用了2K PHT(pattern history table)表項(xiàng)(4K bits)的TG-share預(yù)測(cè)器的性能超過(guò)了4K PHT表項(xiàng)的G-share預(yù)測(cè)器。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院（計(jì)算技術(shù)研究所）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類(lèi)號(hào)】：TP332

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本文編號(hào)：2690437