管道分支预测性能示例

Question

我正在研究管道危险的例子，我正在查看following document

中的问题2

我发现this在某种程度上有所帮助。

据我了解，策略的工作方式如下：

1. 失速直到一切都已知：将停止直到达到MEM2阶段完成。据我了解，这是最简单的策略，停顿周期对于所有=＆gt;都是相同的。 5,5,5。
2. 假设没有采取：只假设没有采取分支。在这种情况下，当采取分支时，你将不得不停止通过IF1阶段=＆gt;的所有内容。 7,0,7
3. 假设：大致是＃2的倒数;当没有采取分支时，你将不得不停止IF1阶段=＆gt; 0,7,0

我不确定我的理解是否正确。如果有人可以批评我的解决方案并告诉我，如果我的想法是正确的或解释我错在哪里，那将非常感激。

EDIT1：回答问题

1）你什么时候想知道什么时候你是对的（分支机构解决方案）？

  

我相信你会通过EX步骤知道分支分辨率。

2）你什么时候想知道什么时候你想要分支（对或错）？

  

我相信你会知道什么时候你想通过AG步骤进行分支。

3）你什么时候知道地址？

  

我相信你会知道AG步骤后的下一个地址。

EDIT2：“失速，直到一切都知道。”我的理解是，无论是否采用分支（有条件的或无条件的），管道将在AG阶段期间开始停止并且将继续停止直到EX阶段完成。含义：在所有情况下都必须停止4个循环。

它看起来如下： 我＃= IF＃，M＃= MEM＃，ST =停止

Branch:    I1-I2-ID-AG-M1-M2-EX-WB   
Successor:    I1-I2-ST-ST-ST-ST-ID-AG-M1-M2-EX-WB

EDIT3：“假设没有采取”。我的理解是，顾名思义，您假设每个分支（有条件的或无条件的）都被采用。在这里发生的唯一失速将是采取分支的情况。摊位将发生在与之前相同的地方。因此，在这种情况下，在分支（有条件或无条件）发生的情况下，你会得到4个摊位，如果没有，则没有摊位。

它看起来像下面的

Branch: I1-I2-ID-AG-M1-M2-EX-WB
Taken:     I1-I2-ST-ST-ST-ST-ID-AG-M1-M2-EX-WB
Not:       I1-I2-ID-AG-M1-M2-EX-WB

EDIT4：“假设已经采取”。这基本上与之前的策略相反。在没有分支的情况下会有4个摊位，但在分支（有条件或无条件）发生的情况下没有。

它看起来像下面的

Branch: I1-I2-ID-AG-M1-M2-EX-WB
Not:       I1-I2-ID-AG-M1-M2-EX-WB
Taken:     I1-I2-ST-ST-ST-ST-ID-AG-M1-M2-EX-WB

Answer 1

你知道它是Decode中的一个跳跃，你知道AGen中的跳跃目标，所以你可以比条件分支更早地解决跳跃。

我相信＆＃34;假设没有采取＆＃34;意味着你总是预测PC + 4。如果代码中没有采用分支，则管道不会出现任何气泡。如果你跳过跳跃或分支，那么你必须杀死错误的指令，并重定向PC。

我相信＆＃34;假设拍摄＆＃34;意味着一旦你意识到你正在接受一个分支并且有一个目标要跳转到，你就拿走分支（然后杀掉它背后假定的错误指定的指令）。这样可以节省AGen和Exe之间的周期。但是，如果不使用分支，则会出现性能不佳的情况，因为您需要将PC重定向回原来的状态。