[發明專利]提前取出分支目標緩沖器

在審

• 申請號: 202310137671.1
• 申請日: 2016-11-07
• 公開（公告）號: CN115993992A
• 公開（公告）日: 2023-04-21
• 發明（設計）人: 帕蒂弗·波塔;桑杰·帕特爾;蘇達卡爾·蘭加納坦
• 申請（專利權）人: 美普思技術有限責任公司
• 主分類號: G06F9/38
• 分類號: G06F9/38
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 陸建萍;楊明釗

1.一種分支預測器，包括：

提前取出分支目標緩沖器，其具有使用取出指針X、Y編索引的多個數據條目，每個條目相應于分支指令X_BR、Y_BR并包括數據部分，所述數據部分被布置成存儲識別所述條目所相應于的分支指令X_BR、Y_BR的目標地址Y、Z的數據，其中用于第二分支指令Y_BR的條目由取出束的起始指令的取出指針X編索引，所述取出束包括多個指令，所述多個指令包括第一分支指令X_BR，所述取出束在包括所述條目所相應于的第二分支指令Y_BR的另一個取出束之前被取出；

輸入端，其被配置成接收來自處理器中的取出級的用于所述取出束中的起始指令的取出指針X，所述取出束包括多個指令，所述多個指令包括所述第一分支指令X_BR；

分支預測邏輯，其被配置成使用所述提前取出分支目標緩沖器和所接收的取出指針X來確定用于所述第二分支指令Y_BR的目標地址Z，所述第二分支指令Y_BR包括在所述另一個取出束中；以及

輸出端，其被配置成向所述取出級提供用于所述第二分支指令Y_BR的所述目標地址Z，其中所述第二分支指令Y_BR是在由所述接收的取出指針X識別的取出束之后取出的另一個取出束的部分。

2.如權利要求1所述的分支預測器，其中，每個條目還包括被布置成存儲識別所述取出指針的數據的標簽部分，所述條目通過所述取出指針被編索引。

3.如權利要求2所述的分支預測器，其中，所述分支預測邏輯包括：

索引生成器邏輯，其被配置成使用與所述接收的取出指針X有關的信息來生成索引；以及

目標地址預測邏輯，其被配置成通過使所述索引與標簽部分匹配來識別在所述提前取出分支目標緩沖器中的匹配條目并使用所述匹配條目的所述數據部分來確定用于所述第二分支指令Y_BR的所述目標地址Z。

4.如權利要求3所述的分支預測器，其中，所述索引是所述接收的取出指針X的至少部分。

5.如權利要求3所述的分支預測器，其中，所述索引是所述接收的取出指針X的全部。

6.如權利要求3所述的分支預測器，其中，與所述分支指令有關的信息包括歷史數據。

7.如權利要求1所述的分支預測器，還包括：

更新邏輯，其被配置成基于與所述接收的取出指針X有關的所緩存的信息、由所述分支預測邏輯確定的用于所述第二分支指令Y_BR的所述目標地址Z和與從在所述處理器中的執行級接收的所述第二分支指令Y_BR的執行有關的信息來更新在所述提前取出分支目標緩沖器中的條目的所述數據部分。

8.一種在硬件邏輯中實現的分支預測的方法，所述方法包括：

在分支預測器的輸入端處接收來自處理器中的取出級的取出指針X；

使用提前取出分支目標緩沖器和所接收的取出指針X來確定用于第二分支指令Y_BR的目標地址Z，所述提前取出分支目標緩沖器包括使用取出指針X，Y來編索引的多個數據條目，每個條目相應于分支指令X_BR、Y_BR并包括數據部分，所述數據部分被布置成存儲識別所述分支指令X_BR、Y_BR的目標地址的數據，其中一條目由包括多個指令的取出束的起始指令的取出指針X編索引，所述取出束在包括所述條目所相應于的所述第二分支指令Y_BR的另一個取出束之前被取出；以及

經由所述分支預測器的輸出端向所述取出級輸出用于所述第二分支指令Y_BR的目標地址Z，其中所述第二分支指令Y_BR是在由所述接收的取出指針X識別的取出束之后取出的另一個取出束的部分，所述取出束包括多個指令，所述多個指令包括起始指令。