一种组合延迟槽和预译码技术的新型分支预测器

分支预测是现代微处理器普遍用于提高指令吞吐率的关键技术,随着处理器性能需求的不断增长,分支预测结构越来越复杂,其功耗问题也日益突出.针对SPARC V8架构嵌入式处理器的结构特点和应用需求,设计了一种基于延迟槽的动态分支预测器,以此来提高处理器的预测性能;另外,通过分析动态预测器的几种设计空间,提出采用预译码机制来消除无效访问的电路结构,从而降低预测器的功耗开销.该设计在SMIC 0.13μm工艺下实现,分支预测准确度相比于之前的静态算法提高了21%,动态预测器本身的功耗降低了58%,而整个处理器的面积仅增加1.73%.结果表明,这种组合延迟槽和预译码技术的分支预测思想对SPARC处理器的性能和功耗都达到了很好的优化效果.

面向VLIW处理器的分支调度优化算法

分支调度是一种有效消除分支指令延迟的指令调度技术,对于提升VLIW类处理器的性能非常重要。提出了一个针对分支延迟槽的指令调度优化算法。该算法面向VLIW体系结构,根据程序依赖图选择合适的候选指令序列;通过建立代价收益模型为分支延迟槽产生一个收益较大的指令调度序列。实验数据表明,分支调度算法可以平均提升12.9%的应用程序性能。