[发明专利]记录式分支预测器的硬件实现方法

摘要

本发明公开了一种记录式分支预测器的硬件实现方法。记录式分支预测器是一个记录式结构在两级模式分支预测器上的运用，该记录式结构记录分支预测的一些信息，并且在将来的预测过程中，这些信息按一定的规则被使用，使记录式分支预测器能够比原来预测器取得更好的性能。记录式分支预测器的理论依据是同一分支访问相同的PHT项能够比访问其他分支修改过的PHT项取得更好的预测准确率，记录式分支预测器的更新原则和原来预测器的更新原则相同。记录式结构是对分支预测过程中对GHR进行维护和使用的一个硬件结构，能够被运用在两级模式分支预测器和其他使用GHR的分支预测器中。本发明能够有效消除原来预测器中分支历史噪音和多路存取的问题。

主权项

一种记录式分支预测器的硬件实现方法，其特征在于：1)记录式分支预测器的工作过程：记录式分支预测器是记录式结构在分支预测器上的运用，记录式结构具有GHR、GHR组、PC记录、多路选择器和两个比较器；在预测时，分支的PC值和PC记录中的PC值比较，把相关的GHR存入GHR组中，再比较当前GHR较低几位与GHR组中的值，最后决定用于预测的GHR值，然后使用该GHR索引PHT，预测分支结果，记录式分支预测器对PHT的更新保持原来分支预测器的更新方法；2)PC记录和GHR维护：记录式分支预测器中GHR较长，其维护过程如下：当得到分支结果时GHR左移，新得到的分支结果存入GHR的最低位，PC记录是修改GHR对应位的PC值的记录，GHR左移，那么PC记录也会左移，PC记录中的项始终与GHR中的位相对应；3)GHR组和多路选择决定由于预测的GHR：GHR组用于存放临时的GHR值，通过第一比较器(1)，将当前PC与PC记录比较以后，可能得到多个相等的值，那么GHR组中就有多个项来存放当前PC和PC记录比较后得到的相等的值，而这些相等的值的最终使用由第二比较器(2)控制多路选择器进行选择；4)保持原来分支预测器的更新方法：记录式分支预测器在预测过程中具有和原来分支预测器不同的GHR使用方法，但是在对PHT的更新过程中，和原来分支预测器使用相同的GHR值，这个GHR值是记录式结构中较长GHR值的较低几位。