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高效消除东莞流水线控制相关延迟问题

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高效消除东莞流水线控制相关延迟问题

发布日期:2016-09-26 00:00 来源:http://www.phpnyr.tw 点击:

   嵌入式微处理器主要应用于?#19994;紜?#25163;机、微控制器等领域,要求功耗低,以上方法要么无法满足其功耗低、复杂度低的要求,要么控制相关延迟消除率低,无法充分提高其性能。?#35789;?#22312;通用微处理器设计中,这些方法也无法高效率地消除流水线?#26800;?#25511;制相关延迟。

    其目的是在满足硬件实现简单、功耗低的前提下,高效消除流水线控制相关延迟,提高微处理器性能。技术方案是:由编译器确定分支指令所有可能的转移目标地址并插入预取指令;由两个取指令部件提前读入当前分支指令的所有后继指令,并由选择器根据对当前分支指令的译码结果选择一个取指令部件提供的指令进行译码和执?#23567;?#39044;取指令有Fetch Addr1,Addr2、Fetch Addr、Fetch Stack三条,它?#23884;?#24212;不同的分支指令,由取指令部件执?#23567;?/span>

    分支预测方法主要利用程序运行时的局部性原理,根据分支指令执行结果的统计信息预测下次分支转移是否成功。分支预测的效果不仅取决于其准确性,而且与分支预测时的开销密切相关。东莞流水线控制相关延迟取决于流水线的结构、预测的方法和预测错误后恢复所采取的策略。这?#22336;?#27861;的不足之处在于,预测需要大量的硬件支持,例如预测表和预测错误后的恢复部件等,实现开销大、功耗高。延迟分支方法的主要思想是在控制相关暂停周期内执行与分支指令无关的指令,从而掩盖该暂停周期。这?#22336;?#27861;的不足之处在于,无法填充所?#26800;?#20998;支延迟槽,同时无法保证被调度的指令总是必须要执?#26800;模?#22914;果不是必须的,那么性能得不到真正提高。

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