分支預(yù)測(cè)技術(shù)的不斷改進(jìn)使得處理器的性能得到極大的提升,兩級(jí)模式分支預(yù)測(cè)器以其簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)和高效性能被廣泛應(yīng)用。但是該類(lèi)預(yù)測(cè)器存在幾個(gè)嚴(yán)重的缺陷,它們分別是分支別名、歷史噪音和多路存取。前人對(duì)分支別名和歷史噪音問(wèn)題作出了大量的研究,取得了非常大的改進(jìn),但是并沒(méi)有完全解決這兩個(gè)問(wèn)題,還有改進(jìn)的空間。同時(shí)以前的研究并沒(méi)有考慮由于多路存取而造成的預(yù)測(cè)錯(cuò)誤。本文總結(jié)了分支別名和歷史噪音的問(wèn)題,提出模式分支預(yù)測(cè)中多路存取的問(wèn)題,描述了由于多路存取帶來(lái)的分支預(yù)測(cè)錯(cuò)誤問(wèn)題,分析了循環(huán)和函數(shù)調(diào)用對(duì)分支歷史的影響,提出了基于循環(huán)和函數(shù)調(diào)用的棧式分支預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu),它過(guò)濾循環(huán)和函數(shù)體外的分支對(duì)循環(huán)和函數(shù)體內(nèi)分支預(yù)測(cè)的干擾。然后又根據(jù)棧式結(jié)構(gòu)提出了記錄式分支預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)。記錄式分支預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)是在分支預(yù)測(cè)時(shí)維護(hù)和選擇GHR值的硬件結(jié)構(gòu),它不影響原來(lái)預(yù)測(cè)器的更新過(guò)程,不需要改變?cè)瓉?lái)預(yù)測(cè)器的組織結(jié)構(gòu),能夠被使用在任何的模式預(yù)測(cè)器上。記錄式結(jié)構(gòu)有3條分支預(yù)測(cè)原則,這3條原則通過(guò)保證預(yù)測(cè)過(guò)程中遇到多路存取時(shí)訪問(wèn)相同分支修改的PHT項(xiàng),減少了歷史噪音對(duì)分支預(yù)測(cè)的錯(cuò)誤影響。記錄式結(jié)構(gòu)對(duì)分支別名無(wú)效。本文在simplescalar模擬器上修... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 分支預(yù)測(cè)的背景
        1.1.2 兩級(jí)分支預(yù)測(cè)的缺陷
    1.2 本文工作
    1.3 論文組織結(jié)構(gòu)
    1.4 本章小結(jié)
第2章 分支預(yù)測(cè)器概述
    2.1 程序和體系結(jié)構(gòu)的分支特性
    2.2 分支預(yù)測(cè)技術(shù)
        2.2.1 靜態(tài)分支預(yù)測(cè)
        2.2.2 動(dòng)態(tài)分支預(yù)測(cè)
        2.2.3 分支別名干擾
        2.2.4 分支歷史信息干擾
    2.3 多核結(jié)構(gòu)下分支預(yù)測(cè)的挑戰(zhàn)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 棧式和記錄式分支預(yù)測(cè)器設(shè)計(jì)動(dòng)機(jī)
    3.1 基于模式動(dòng)態(tài)分支預(yù)測(cè)器的缺陷
        3.1.1 別名和歷史噪音
        3.1.2 多路存取
    3.2 分支層次
        3.2.1 通過(guò)層次降低噪音
        3.2.2 層次的特性
        3.2.3 存在的問(wèn)題
    3.3 地址比較GHR選擇
    3.4 本章小結(jié)
第4章 棧式和記錄式分支預(yù)測(cè)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.1 棧式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.2 棧式結(jié)構(gòu)性能分析
    4.3 記錄式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.4 Gshare與記錄式Gshare實(shí)例比較
    4.5 記錄式2Bc-gskew預(yù)測(cè)器
    4.6 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析
    5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和設(shè)計(jì)
    5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
        5.2.1 棧式Gshare預(yù)測(cè)器性能測(cè)試
        5.2.2 PC記錄和GHR組的容量設(shè)置
        5.2.3 記錄式Gshare性能分析
        5.2.4 記錄式2Bc-gskew性能分析
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3417623