RISC處理器中分支預測的算法評估與設計.pdf

1、分支指令在精簡指令集計算機(Reduced Instruction Set Computer, RISC)處理器運行指令中占據(jù)很大的比重，造成了流水線的停頓，降低了處理器的性能。隨著超標量和深流水線技術的廣泛使用，分支指令對處理器性能的負面影響也日益突出，分支預測技術成為解決這一問題的有效辦法。
　　本文主要研究的內容是RISC處理器中分支預測單元的算法評估與設計。首先，對國內外分支預測算法研究成果進行分析，選取了幾種具有代表性的

2、分支預測算法。通過對這些分支預測算法的功能和性能的分析與評估，根據(jù)這些分支預測算法的優(yōu)點，提出了一種改進型Gshare分支預測算法。然后，在研究RISC架構和分支預測技術的基礎上，設計了分支預測單元。分支預測單元包括分支預測算法、分支目標地址緩存器和返回棧。最后，采用Verilog語言完成對分支預測單元的設計，并對其進行了驗證。仿真驗證結果表明，分支預測單元滿足了預定的設計指標。此單元能夠對分支指令的跳轉方向和跳轉目標地址進行預測，工作