[發明專利]用于分支和獲取流水線的誤預測恢復設備和方法

在審

• 申請號: 201911289097.1
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN111352659A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 萊西瑪·C·杰曼尼;鄒浮舟;莫妮卡·特卡奇克;埃里克·C·奎內爾
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G06F9/38
• 分類號: G06F9/38
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 劉燦強;張川緒

1.一種誤預測恢復設備，包括：

一個或多個指令執行單元；

一個或多個分支預測器；以及

誤預測恢復單元，連接到所述一個或多個指令執行單元并連接到所述一個或多個分支預測器，并且被配置為在來自所述一個或多個指令執行單元的誤預測重定向之后提供離散周期預測，誤預測恢復單元包括：

分支置信度過濾器，被配置為：基于來自所述一個或多個分支預測器的信息并基于來自所述一個或多個指令執行單元的誤預測重定向，來生成用于預測的分支的預測置信度信息；

標簽內容可尋址存儲器，被配置為：

存儲誤預測的低置信度分支；

從所述一個或多個指令執行單元探測誤預測重定向；并且

從與誤預測的低置信度分支相關聯的分支置信度過濾器獲得預測置信度信息；以及

誤預測恢復緩沖器，被配置為：存儲標簽內容可尋址存儲器中存在的誤預測的低置信度分支的替代路徑。

2.根據權利要求1所述的誤預測恢復設備，其中，替代路徑從誤預測的低置信度分支之中的誤預測分支開始與預測路徑偏離。

3.根據權利要求2所述的誤預測恢復設備，還包括：指令獲取流水線，其中，響應于來自所述一個或多個指令執行單元的誤預測重定向，誤預測恢復緩沖器被配置為利用替代路徑驅動指令獲取流水線。

4.根據權利要求3所述的誤預測恢復設備，其中，誤預測恢復單元被配置為在沒有氣泡懲罰的情況下將離散周期預測從誤預測恢復緩沖器提供給指令獲取流水線。

5.根據權利要求1所述的誤預測恢復設備，其中，誤預測恢復緩沖器被配置為存儲替代路徑的指令地址，而不存儲指令自身。

6.根據權利要求1所述的誤預測恢復設備，其中，誤預測恢復緩沖器被配置為在誤預測重定向之后存儲替代路徑。

7.根據權利要求1所述的誤預測恢復設備，其中，誤預測恢復緩沖器被配置為：存儲分別與標簽內容可尋址存儲器中存在的誤預測的低置信度分支之中的誤預測的低置信度分支相關聯的替代路徑。

8.根據權利要求1所述的誤預測恢復設備，其中，誤預測恢復單元被配置為：在誤預測重定向之后基于存儲在誤預測恢復緩沖器中的替代路徑提供離散周期預測。

9.根據權利要求1所述的誤預測恢復設備，其中，所述一個或多個分支預測器被配置為確定替代路徑是否準確。

10.根據權利要求9所述的誤預測恢復設備，其中，響應于確定替代路徑不準確，所述一個或多個分支預測器被配置為校正發送到指令獲取流水線的離散周期預測。

11.根據權利要求10所述的誤預測恢復設備，其中，誤預測恢復單元被配置為存儲校正的離散周期預測。

12.根據權利要求1所述的誤預測恢復設備，還包括：有限狀態機，被配置為控制誤預測恢復單元，并在空閑狀態、記錄狀態、重定向狀態和校正狀態之間轉換。

13.根據權利要求12所述的誤預測恢復設備，其中，有限狀態機被配置為響應于誤預測重定向以及標簽內容可尋址存儲器中的未命中，從空閑狀態轉換到記錄狀態。

14.根據權利要求12所述的誤預測恢復設備，其中，有限狀態機被配置為響應于誤預測重定向以及標簽內容可尋址存儲器中的命中，從空閑狀態轉換到重定向狀態。

15.根據權利要求12所述的誤預測恢復設備，其中，誤預測重定向被稱為第一誤預測重定向，并且其中，有限狀態機被配置為響應于與誤預測恢復緩沖器相關聯的第二誤預測重定向而從空閑狀態轉換到校正狀態。