[发明专利]分支预测方法、分支预测装置和处理器核

说明书

一种分支预测方法、分支预测装置和处理器核。该分支预测方法包括：获取当前取指起始地址；基于当前取指起始地址，查找与当前取指起始地址对应的第一分支信息；响应于当前取指起始地址未命中第一分支信息，获取与当前取指起始地址对应的第二分支信息；基于第二分支信息，生成分支预测结果，第一分支信息和第二分支信息存储在不同的缓冲器中，使用不同类型的地址访问不同的缓冲器。利用上述分支预测方法，可以缓解分支目标缓冲器的容量限制问题，还可以实现分支目标缓冲器的指令预取，减轻由于分支目标缓冲器缺失导致分支预测失败的开销，并且能够支持CISC架构下的分支目标缓冲器预取。

技术领域

本公开的实施例涉及一种分支预测方法、分支预测装置和处理器核。

背景技术

现代处理器一般采用流水线(Pipeline)技术并行处理指令，以加速指令处理效率。在处理分支指令时，为避免等待分支指令执行结果以决定分支方向的情况，大多数现代处理器采用分支预测(Branch Prediction)技术。

通过分支预测技术可预测分支指令的包括分支方向等的分支预测结果，从而推动处理器进行下一步取指操作，避免由于等待分支指令的执行结果而导致的流水线延迟。现代处理器所采用的分支预测技术一般具有多级分支预测逻辑，在进行分支预测时，访问的分支预测逻辑的级数越高，分支预测的预测准确度越高，但同时，分支预测逻辑的级数越高，功耗也越大，所需的时钟周期数也越多。

发明内容

本公开至少一个实施例提供一种分支预测方法，包括：获取当前取指起始地址；基于所述当前取指起始地址，查找与所述当前取指起始地址对应的第一分支信息；响应于所述当前取指起始地址未命中所述第一分支信息，获取与所述当前取指起始地址对应的第二分支信息；基于所述第二分支信息，生成分支预测结果；其中，所述第一分支信息和所述第二分支信息存储在处理器核的不同的缓冲器中，使用不同类型的地址访问所述不同的缓冲器。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，所述第一分支信息存储在分支目标缓冲器中。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，所述第二分支信息存储在填充缓冲器中。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，在获取所述当前取指起始地址之前，还包括：获取与所述当前取指起始地址相对应的指令预取请求；基于所述指令预取请求，获取与所述当前取指起始地址相对应的第三分支信息；基于所述第三分支信息，得到所述第二分支信息，并将所述第二分支信息存储在所述填充缓冲器中。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，所述第三分支信息存储在缓存中。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，获取与所述当前取指起始地址相对应的所述指令预取请求，包括：利用指令预取器，生成所述指令预取请求。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，基于所述指令预取请求，获取与所述当前取指起始地址相对应的所述第三分支信息，包括：基于所述指令预取请求，得到第一缓存地址；基于所述第一缓存地址，访问所述缓存，获取所述第三分支信息。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，还包括：基于所述当前取指起始地址和所述第二分支信息，生成所述第一分支信息，并将所述第一分支信息存储在所述分支目标缓冲器中。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，基于所述当前取指起始地址，查找所述第一分支信息，包括：基于所述当前取指起始地址，访问所述分支目标缓冲器并在所述分支目标缓冲器中查找所述第一分支信息。

例如，在本公开一实施例提供的方法中，响应于所述当前取指起始地址未命中所述第一分支信息，获取与所述当前取指起始地址对应的所述第二分支信息，包括：响应于所述当前取指起始地址未命中所述第一分支信息，访问所述填充缓冲器并从所述填充缓冲器获取所述第二分支信息。