基于历史长度自适应的分支预测方法.pdf

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1、第27卷第4期计算机辅助设计与图形学学报Ｖｏｌ27Ｎｏ420154ｔ25年月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏｍｐｕｅｒＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎ＆ＣｏｍｐｕｔｅｒＧｒａｐｈｉｃｓＡｒ01ｐ基于历史长度自适应的分支预测方法ＤＤ2）赵朝君，陈晨乂陈志坚，孟建熠”浙江大学超大规模集成电路研究所杭州310027（）2＞电路域系统国家重点实验室上海201203（复旦大学专用集成）ｃｈｅｎｃｈｎｆｕｄａｎｅｄｕｎ（ｅ＠ｃ）摘要：通过研究处理器动态分支预测器中预测效率与分支历史长度的关系针对程序中各分支

2、指令存在不同最优，历史长度的规律一，提出种搜索各分支指令最佳历史长度的分支预测方法该方法通过实时监测分支指令的预测准确率在分支预测表硬件资源不变的情况下动态调整预测器的历史长度以适应程序的动态运行特征实验结果表，，明在相同硬件资源下文中方法相对于Ｇｓｈａｒｅ预测器错误率降低158％相对于Ｂｉｍｏｄｅ预测器预测错误率降低，，，103％关键词：分支预测分支别名错误率监测史长度自适应；；；历中图法分类号ＴＰ3022；ＴＮ47ＢｒａｎｃｈＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＢｒａｎｃｈＨｉｓｔｏｒＬｅｎｇｔ

3、ｈＡｄａｔａｔｉｏｎｙｐ＊1212Ｚ））））ｈａｏＣｈａｏｕｎＣｈｅｎＣｈｅｎＣｈｅｎＺｈｉｉａｎａｎｄＭｅｎＪｉａｎｉｊ，，ｊ，ｇｙ｝ｎｅａｎｅＩｎｓａｎｚｓｔｉｔｕｔｅｏＶＬＳＩＤｅｓｉＺｈｉＵｎｉｖｒｉｔＨｈｏｕ310027｛ｊｇ）ｆｇｇｙ2）ＳｔａｔｅｅａｏｒａｔｏｒｏｓｔｅｍｕｄａｎｎｖｅｒｓｔｈａｎｈａＫｂＡＳＩＣ＆ＳｙＦＵｉｉｉ201203ｙＬｙｆｙＳｇ）（Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｓｔｕｄｙｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ

4、ｂｅｔｗｅｅｎｐｒｅｄｉｃｔａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｂｒａｎｃｈｈｉｓｔｏｒｙｌｅｎｇｔｈｉｎｄｙｎａｍｉｃｂｒａｎｃｈｒｅｄｉｃａｎｄｏｕｎｄｔｈａｔｄｉｆｅｒｅｎｃｈｉｎｓｒｃｉｌｌｉｅｅｉｉｉｆｐｔｏｒｆｔｂｒａｎｔｕｔｉｏｎｗａｃｈｖｏｔｍａｌｒｅｄｃｔｃｃｕｒａｃｗｉｔｈｄｉｅｒ，ｏｎａｐｐｙｅｎｔｈｉｓｔｏｒｌｅｎｇｔｈＴｈｕｓｏｏｓｅａｂｒａｎｃｈｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓｔｔｅｉｃｈａｄｔｈｂｒａｎｃｈｈｉｔｌｔｈｆ．ｗｅｒｒａｗｈａｓｔｅｓｏｒｅｎｏｒ

5、ｅａｃｈｙ，ｐｐｇｙ，ｐｐｙｇｂｒａｎｃｈｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｏａｃｈｉｅｖｅｈｉｇｈｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｉｎｔｏｔａｌＴｈｉｓａｐｐｒｏａｃｈｍｏｎｉｔｏｒｓｂｒａｎｃｈｍｉｓｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｒａｔｅ，ａｎｄｄｎｍｉｃａｌｌｃｈａｎｅｔｈｅｂｒａｎｃｈｈｓｏｒｌｅｎｈｗｈｅｎｔｈｅｍｉｓｒｅｄｉｃｒａｔｅｈｉｈｅｒｔｈａｎａｔｈｒｅｓｈｏｌｄｔｈｉｓｙａｙｓｉｔｔｔｉｏｎａｇｙｇｐｇ，ｐ＇ｐｒｏａｃｈｃａｎａｖｏｉｄｓ

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7、ｏｎｉｎｍｉｓｒｅｉｔｉｏｎｒａｔｅｄｕｔｏｎｐｅｔｔ，．％ｔｄｐ，ｐｗａｓａｃｈｅｖｅｄｉＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｒａｎｃｈｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ；ｂｒａｎｃｈａｌｉａｓ；ｍｉｓｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｒａｔｅｍｏｎｉｔｏｒ；ｈｉｓｔｏｒｙｌｅｎｇｔｈａｄａｐｔａｔｉｏｎ分支预测直是高性能处理器研究的主要方式处理器中当前高端嵌入式处理器中，两级自适3向之基于神经网络的分支预测算法通过为应分支预测及其相关变种［］仍然占据主导地位，其分支历史建立权重信息获得了分支预测精度的提原理为结

8、合分支指令的地址信息与分支跳转历史升较高的设计复杂度阻碍其应用于高端嵌人对分支跳转方向进行预测，但收稿日期20140123修回日期20140820赵朝君（1989男博士研究生，主要研究方向为高性能嵌人式处理器体系架；），，构及其分支预测技