超标量处理器中寄存器别名表恢复方法的改进研究

寄存器重命名是超标量处理器用于提升指令集并行度的重要方法,其基本实现方式是通过寄存器别名表来记录逻辑寄存器和物理寄存器的映射关系,当发生分支预测错误时需要对寄存器别名表中的内容进行恢复。针对于现有的恢复方法没有利用重命名的局部性特征,在处理器的指令窗口增加时暴露出实现代价过大的问题,提出了一种基于区间进行寄存器别名表恢复的改进型恢复方法,通过对walk方法的改造,使用区间计分板来确定需要扫描的地址范围,并精确地控制每个区间的扫描,可以大大减小资源浪费。通过对逻辑综合结果和性能进行分析,相比于检查点恢复的传统设计,这种方法使用更少的面积和功耗,达到与检查点方式恢复接近的性能,也具有更好的扩展潜力。