线程级并行的硬件技术研究

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1、西北工业大学博士学位论文线程级并行的硬件技术研究姓名：朱霞申请学位级别：博士专业：计算机应用技术指导教师：高德远20030501西北工业大学博士学位论文误预测损失。为了得到适合选择性双路径执行的置信度评估方案，本文对提高处理器性能的转移预测进行深入研究，并根据误预测集群性，提出了新的置信度评估方案一—DcR(DecreaseConstantorReset)方案。DCR方案相对国际上现有方案能有效提高转移误预测被标识为低置信度的概率(thSPEC参数表示)，同时能提高标识为低置信度的转移预测最终结果确实错误的概率(FhPVN参数表示)。与国际上最新提出的置信度评估MDC方

2、案比较，DCRT2y案中SPEC值和PVN值的提高分别为151．8％和42．19％。本文采用DCR置信度评估方案指导选择性双路径执行时的路径创建，接着设计了选择性双路径执行的标记符，提出了选择性双路径执行的系统结构，并详细分析了选择性双路径执行的实现策略。本论文在进行各种理论和设计方法分析的同时。还针对采用的设计方法和提出的算法进行了大量的仿真工作，验证了正确性，其结果是令人鼓舞的，也为进一步研究打下了良好的基础。关键词：微处理器线程级并行多线程处理器发射逻辑误预测损失置信度评估选择性双路径执行西北工业大学博士学位论文AbstractThisdissertationiS

3、sponsoredbyNational“TenthFive”advanceresearchproject．Highperformancemicroprocessorarchitectureisinvestigatedandallembedded32-bitmicroprocessorARMP(AviationmicroelectroniccenterRISCMicroProcessor)isresearchedanddeveloped．TheARMP,whichiscontrolledbyapipelinemechanism，hasexcellentrealtimepe

4、rformanceandsupportspreciseinterrupt．TheARMPiscompatibletoPowerPC603eInstructionSetArchitecture(isA)，andwillbeimplementedbyO．251．IrnCMOStechnique．Thetransistorcountis3．8million；thepackageissurfacemount240-pinquadfiatpack(QFP240)；andthediesizeis98mm2；Themostadvancedresearchprogressonmicro

5、processorarchitectureisextensivelystudiedtogettechnicalpreparationsformicroprocessordesign．Themicroprocessorarchitecturedesignhasenteredtheeraofthreadlevelparallelism．Multithreadedmicroprocessor,whichhasmanyhardwarecontextssharinganexecutioncore，canefficientlyexploitboththeinstructionlev

6、elparallelismandthreadlevelparallelismt0acquirehigherperformanceandbetterperformance／powerratio．InFebruary2002，IntelInc．announcedtheHyper-ThreadingtechniquewhichisusedinIntel@XeonTM．ThisfactindicatesIntel@XeonTMisamultithreadedmicroprocessorwhichhastwohardwarecontextssharinganexecutionCO

7、re．Withsuchresearchbackground，thisdissertationfocusesontheresearchofhardwaretechniquesforthreadlevelparallelisminhighperformancemicroprocessors，especiallythemultithreadedmicroprocessorwhichhassuperscalarexecutioncore．Firstly,forthepurposeofresearchandverificationofmultith