[發明專利]使用重新預測流水線更新元數據預測表

在審

• 申請號: 202211097360.9
• 申請日: 2022-09-08
• 公開（公告）號: CN115794230A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: J.R.庫夫尼;A.B.科盧拉;J.博納諾;B.R.普拉斯基;E.T.馬利;S.阿穆戈圖
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: G06F9/38
• 分類號: G06F9/38;G06F9/30
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳金林

本發明的各方面包括一種更新元數據預測表的計算機實施的方法。該計算機實施的方法包括在元數據預測表中建立指令集將如何解析的預測并識別該指令集被完成。計算機實施方法還包括：在指令集的完成時，確定與指令集相關聯的預測更新隊列(PUQ)是否指示指令集相對于該預測以多種被禁止的方式之一解析；以及基于PUQ指示指令集以多種被禁用的方式之一解析，決定元數據預測表是待更新候選者。

技術領域

本發明總體上涉及預測流水線，并且更具體地，涉及使用重新預測流水線來更新元數據預測表的方法。

背景技術

計算機處理器中的指令流水線通過使用多個流水線階段處理指令來改進指令執行吞吐量，其中多個階段可并行地對指令流的不同指令起作用。如果在流水線的指令獲取階段中獲取下一指令之前，處理器等待直到指令流中的條件分支指令在流水線中的執行階段中被解析，則條件分支指令可能導致流水線停滯。分支預測器可以嘗試猜測條件分支是否被采取，并且還可以包括分支目標預測，該分支目標預測在通過解碼和執行指令本身來計算分支目標之前嘗試猜測所采取的條件分支或無條件分支的目標。分支目標可以是基于偏移的計算地址和/或通過寄存器的間接引用。

分支目標緩沖器(BTB)可以用于基于分支指令的地址來預測所預測的被采取分支指令的目標。預測分支指令的目標可通過不等待分支指令到達流水線的執行階段以計算分支目標地址來防止流水線停滯。通過執行分支目標預測，可以在相同的循環中或者在分支指令之后的循環中執行分支的目標指令解碼，而不是在分支指令和所預測的被采取分支指令的目標之間具有多個氣泡/空循環?？杀话ㄔ贐TB中或者單獨實施的其他分支預測分量包括分支歷史表(BHT)和模式歷史表(PHT)。分支歷史表可以根據分支地址來預測分支的方向(采取或不采取)。模式歷史表可根據所遇到的通向待預測的給定分支的分支的圖案來輔助分支的方向預測。

發明內容

本發明的實施例涉及更新元數據預測表的計算機實施的方法。

非限制性示例包括在元數據預測表中建立指令集將如何解析的預測和識別指令集被完成。該計算機實施的方法還包括：在指令集完成時，確定與指令集相關聯的預測更新隊列(PUQ)是否指示指令集相對于該預測以多種被禁止的方式之一解析；以及基于PUQ指示指令集以多種被禁止的方式之一解析，決定元數據預測表是待更新候選者。

本發明的其他實施例在計算機系統和計算機程序產品中實現上述方法的特征。

通過本發明的技術實現了附加技術特征和優點。在本文中詳細描述了本發明的實施例和各方面，并且這些實施例和各方面被認為是所要求保護的主題的一部分。為了更好的理解，參考詳細說明和附圖。

附圖說明

在說明書所附的權利要求中特別指出并明確要求保護本文所描述的獨占權利的細節。從以下結合附圖進行的詳細描述中，本發明的實施例的前述和其他特征和優點將變得顯而易見，在附圖中：

圖1示出根據本發明一個或多個實施例的執行芯片設計的計算機實施的方法的系統；

圖2是根據本發明一個或多個實施例的用于更新分支預測的系統的示意圖；

圖3是示出根據本發明的一個或多個實施例的弱預測更新隊列(WeakPUQ)的操作的示意圖；

圖4是示出根據本發明的一個或多個實施例的分支錯誤PUQ(BrWrgPUQ)的操作的示意圖；

圖5是示出根據本發明的一個或多個實施例的WeakPUQ和BrWrgPUQ的操作的流程圖；

圖6是示出根據本發明的一個或多個實施例的重新預測流水線的操作的流程圖；

圖7A是示出根據本發明的一個或多個實施例的更新元數據預測表的計算機實施的方法的流程圖；

圖7B是示出根據本發明的一個或多個另外的實施例的更新元數據預測表的計算機實施的方法的流程圖；