[发明专利]用于降低资源使用的混合分支预测装置实现方法及系统

说明书

本发明公开了用于降低资源使用的混合分支预测装置实现方法及系统，该方法包括：配置全局分支预测器和本地分支预测器均可访问的通用模式历史表，通用模式历史表存储有标志位和预测值；获取待预测输入指令，将待预测输入指令的PC值输入至全局分支预测器和本地分支预测器；全局分支预测器根据通用模式历史表存储的标志位和预测值生成全局分支预测器预测真值，本地分支预测器根据通用模式历史表存储的标志位和预测值生成本地分支预测器的预测真值；根据全局分支预测器的预测真值和本地分支预测器的预测真值确定最终预测值输出。由此，能够通过采用通用的模式历史表，减少模式历史表的使用，从而减少分支预测装置的占用资源，进而降低芯片的面积。

技术领域

本发明涉及分支预测装置技术领域，尤其涉及一种用于降低资源使用的混合分支预测装置实现方法及系统。

背景技术

混合分支预测器广泛应用于目前处理器的取指译码流水当中。不同的分支预测模块的预测能力有所区别。为了提高指令预测准确度，降低分支预测失败后流水线冲刷等待时间，目前广大学者研究不同分支预测器混合技术，来提高分支预测准确度。

针对目前移动时代，移动嵌入式设备应用广泛。移动嵌入式设备往往对资源、功耗更加敏感，因而针对移动嵌入式设备处理器的分支预测方面，在预测准确度可接受范围内，降低资源和功耗往往更为重要。经典的Tournament预测器采用全局预测器和局部预测器组成，每个预测器都需要维护一张PHT（模式历史表）。随着处理器流水级数增加，需要更深的历史分支记录表才能更好地提高预测准确度，因此各个预测器的模式历史表PHT需要的资源很大，这将导致分支预测模块的多个分支预测装置组成的分支预测需要维护多张PHT表，就会造成资源耗用较大，进而使得所搭载的芯片整体资源和功耗过大等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于降低资源使用的混合分支预测装置实现方法及系统，能够通过采用通用的模式历史表，减少模式历史表的使用，从而减少分支预测装置的占用资源，进而降低芯片的面积。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种用于降低资源使用的混合分支预测装置实现方法，所述分支预测装置包括全局分支预测器和本地分支预测器，所述方法包括：配置所述全局分支预测器和所述本地分支预测器均可访问的通用模式历史表，其中，所述通用模式历史表存储有标志位和预测值；获取待预测输入指令，将所述待预测输入指令的PC值输入至所述全局分支预测器和所述本地分支预测器；所述全局分支预测器根据所述通用模式历史表存储的标志位和预测值生成全局分支预测器预测真值，所述本地分支预测器根据所述通用模式历史表存储的标志位和预测值生成本地分支预测器的预测真值；根据所述全局分支预测器的预测真值和所述本地分支预测器的预测真值确定最终预测值输出。

在一些实施方式中，所述全局分支预测器根据所述通用模式历史表存储的标志位和预测值生成全局分支预测器预测真值包括：将待预测输入指令的PC值的低n位与全局分支历史寄存器进行异或操作生成n位的全局分支寄存器值；根据所述全局分支寄存器值查询所述通用模式历史表，获取标志位和预测值；判断所述标志位值是否为0，若所述标志位值为0，则判断所述预测值是否大于1；若所述预测值大于1，则判断为全局预测结果为真生成全局分支预测器预测真值。

在一些实施方式中，所述本地分支预测器根据所述通用模式历史表存储的标志位和预测值生成本地分支预测器预测值包括：将待预测输入指令的PC值的低n位查询本地分支历史表生成n位的本地分支寄存器值；根据所述本地分支寄存器值查询所述通用模式历史表，获取标志位和预测值；判断所述标志位值是否为0，若所述标志位值为0，则判断所述预测值是否大于1；若所述预测值大于1，则判断为全局预测结果为真生成全局分支预测器预测真值。