[發明專利]一種基于分組全局歷史的分支預測方法及系統

在審

• 申請號: 201510658510.2
• 申請日: 2015-10-12
• 公開（公告）號: CN105204819A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 程旭;黃明凱;劉先華
• 申請（專利權）人: 北京北大眾志微系統科技有限責任公司
• 主分類號: G06F9/30
• 分類號: G06F9/30
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 路接洲

1.一種基于分組全局歷史的分支預測方法，其特征在于包括：將分支預測器常用的全局歷史改造成分組的形式，分支歷史保存在分組全局歷史表中；

當分支指令提交時，根據分支指令地址低位在分組全局歷史表中選擇對應的表項，將分支指令實際方向移入對應表項；

當預測分支指令方向時，將分組全局歷史表中的歷史拼接起來使用。

2.如權利要求1所述的一種基于分組全局歷史的分支預測方法，其特征在于：將分支預測器常用的全局歷史改造成分組的形式，分支歷史保存在分組全局歷史表中，包括：

全局歷史信息是分支預測方法通常使用的歷史信息類型，其保存在唯一的全局歷史寄存器中；

所述方法將全局歷史信息分成若干組，保存在分組全局歷史表中；

也就是將分支預測方法中常用的全局歷史替換成分組全局歷史。

3.如權利要求1所述的一種基于分組全局歷史的分支預測方法，其特征在于：當分支指令提交時，根據分支指令地址低位在分組全局歷史表中選擇對應的表項，將分支指令實際方向移入對應表項，包括：

分支指令提交時，截取分支指令地址低位作為索引；

使用該索引選擇分組全局歷史表中對應的表項；

將該分支指令實際方向移入該表項末位，該表項首位被擠出。

4.如權利要求1所述的一種基于分組全局歷史的分支預測方法，其特征在于：當預測分支指令方向時，將分組全局歷史表中的歷史拼接起來使用，包括：

當分支預測器預測分支指令方向時，讀取分組全局歷史表中的所有內容；

將讀出的歷史拼接成一個歷史序列，該序列就是分組全局歷史，拼接的順序不重要，通常從第一個表項依次拼接到最后一個表項，所得結果與全局歷史形式相同；

分支預測器根據分組全局歷史進行下一步的預測工作。

5.如權利要求1或2所述的一種基于分組全局歷史的分支預測方法，其特征在于：分組全局歷史表所保存的歷史位數和全局歷史寄存器相同，分組全局歷史表的組數可調整，以適應應用場景；

當組數較多時，每組歷史位數較少，當組數較少時，每組歷史位數較多。

6.一種基于分組全局歷史的分支預測系統，其特征在于：包括：分支預測器，

所述分支預測器，用于將其常用的全局歷史改造成分組的形式，分支歷史保存在分組全局歷史表中；以及，當分支指令提交時，根據分支指令地址低位在分組全局歷史表中選擇對應的表項，將分支指令實際方向移入對應表項；以及，當預測分支指令方向時，將分組全局歷史表中的歷史拼接起來使用。

7.如權利要求6所述的一種基于分組全局歷史的分支預測系統，其特征在于：所述分支預測器配置為按照如下方式將分支預測器常用的全局歷史改造成分組的形式，將分支歷史保存在分組全局歷史表中：

全局歷史信息是分支預測方法通常使用的歷史信息類型，其保存在唯一的全局歷史寄存器中；

所述方法將全局歷史信息分成若干組，保存在分組全局歷史表中；

也就是將分支預測方法中常用的全局歷史替換成分組全局歷史。

8.如權利要求6所述的一種基于分組全局歷史的分支預測系統，其特征在于：所述分支預測器，采用如下方式在分支指令提交時，根據分支指令地址低位在分組全局歷史表中選擇對應的表項，將分支指令實際方向移入對應表項：

分支指令提交時，截取分支指令地址低位作為索引；

使用該索引選擇分組全局歷史表中對應的表項；

將該分支指令實際方向移入該表項末位，該表項首位被擠出。

9.如權利要求6所述的一種基于分組全局歷史的分支預測系統，其特征在于：所述分支預測器，采用如下方式在預測分支指令方向時，將分組全局歷史表中的歷史拼接起來使用：

當分支預測器預測分支指令方向時，讀取分組全局歷史表中的所有內容；

將讀出的歷史拼接成一個歷史序列，該序列就是分組全局歷史，拼接的順序不重要，通常從第一個表項依次拼接到最后一個表項，所得結果與全局歷史形式相同；

分支預測器根據分組全局歷史進行下一步的預測工作。

10.如權利要求6或7所述的一種基于分組全局歷史的分支預測系統，其特征在于：所述分支預測器其所述分組全局歷史表所保存的歷史位數和全局歷史寄存器相同，所述分組全局歷史表的組數可調整，以適應應用場景；

當組數較多時，每組歷史位數較少，當組數較少時，每組歷史位數較多。