分支机构罚款是什么意思？

Question

  

ALU之间的距离非零导致管道中的分支损失   和IF。

这句话是什么意思？

Answer 1

没有（正确的）分支预测，提取操作直到ALU决定条件分支或间接分支采用哪种方式后才知道下一步要提取什么。因此它将一直停顿，直到分支在ALU中执行为止。

如果预测不正确，则从错误路径获取/解码的指令将无用，因此我们将其称为分支 mispredict 惩罚；分支预测在正常情况下会将其隐藏。

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（在第一代MIPS中，一个经典的5级RISC，甚至在ALU（EX）之前，在解码（ID）阶段就解决了有条件分支。这将分支惩罚减少到1个周期，这被隐藏了。包含分支延迟插槽的ISA：分支之后的指令始终执行，无论分支是否采用。）

Answer 2

这意味着，您在处理器周期之间有损失。 每个处理器都有操作周期，周期中的每个延迟都会导致惩罚，因为它会等待直到分支在ALU中执行，或者：

  

ALU之间的距离非零导致管道中的分支损失   和IF。

有一本很棒但很长的书，名为Computer Architecture Piplined And Parallel Processor Design 。

它详细说明了这个问题。

Answer 3

简短答案：

错误预测下一个可能分支的惩罚将导致时间浪费（CPU时钟周期）为

1. 已获取并执行的错误预测分支 然后需要推测性地被丢弃和
2. 实际的下一个分支将需要获取并执行 仍然主动。

长答案： 查找：“指令流水线”，“分支预测”，“循环展开”，...