EXU发生分支预测错误时,前端应当清空Ibuffer,重定向PC,并且废除目前正在取指的icache请求使用新PC取指。 ISU内部的处理 之所以将ISU提前,是因为其中有重要数据结构ROB(这个数据结构就是上文所说的被错误路径上改变的数据结构)。 ROB的处理 ROB作用类似身份证ID发放机构,还是按照程序序进行身份证的发放,因为要进行指令
前段时间完成的RISC-V CPU,由于不带分支预测能力,ifu中的取值模块,每次都按当前PC+4的地址进行取指,由于在程序中存在大量的跳转语句(包括jal, jalr, beq, bne等),导致其在运行程序代码的过程中,流水线会产生很多”气泡”,我们需要增加一个分支预测模块来对下一条指令的地址进行预测,减少无效的取指周期,提升CPU...
基于RISC-V架构的分支预测技术:原理、实现与优化.docx,基于RISC-V架构的分支预测技术:原理、实现与优化 一、引言 1.1 研究背景与动机 在计算机体系结构的发展历程中,指令集架构作为连接硬件与软件的关键桥梁,始终占据着核心地位。从早期复杂指令集架构(CISC)的主导,
它具有可配置的大小、单独的 TLB、硬件 PTW 和分支预测(分支目标缓冲区和分支历史表)。主要设计目标是减少关键路径长度。 ❝https://github.com/openhwgroup/cva6 4、VexRiscv 用SpinalHDL 编写的 RISC-V 实现。以下是一些规格: RV32I[M][A][F[D]][C] 指令集 流水线从 2 到 5+ 个阶段([Fetch*X]...
与ARM N2相比，P870在单周期处理分支数方面略逊一筹，N2支持2个分支预测，而P870目前尚无相关描述，预计只能预测一个分支。需要注意的是，N2还具备MOp Cache功能。Decode P870处理器拥有6个decode宽度的解码器，与ARM的V2架构保持一致，且超过了N2处理器的5个decode宽度。它支持32位指令和压缩指令，具有228条整数...
1. 分支预测器损坏 有了这个漏洞,返回到先前持有跳转/分支指令的PC地址会导致分支预测器错误地预测跳转到另一个地址。当满足以下条件时,会发现这种极端情况: 自修改代码 当添加未定义的指令(新指令异常)时,也会出现此漏洞极其罕见的版本: 该漏洞是通过检查PC值的断言发现的,直接后果是错误地执行了一个分支指令,导...
其特点是低功耗、低成本和高性能。ARM指令集的长度固定,易于译码执行,大部分指令可以条件式地执行,降低在分支时产生的开销,弥补分支预测器的不足。此外,ARM架构具有小体积的特点,聚焦移动端市场,在消费类电子产品中具有优势。 RISC-V是一种...
3.分支预测技术:分支预测技术是指预测分支指令的跳转方向,以减少分支指令对CPU性能的影响。通过预测技术,CPU可以提高分支指令的执行效率。 4.多级缓存设计:多级缓存是指在CPU微架构中增加多个缓存层级,以减少从内存中读取数据的次数。通过多级缓存技术,CPU可以大幅提高数据访问速度和效率。
这里是“昆明湖”内核的分支预测器和指令代码/前端TLB的设计。 后端有一个6-wide的解码/重命名/调度。 整数计算模块是一个4 ALU设计,该设计还具有浮点和向量模块。 “昆明湖”内核还带有加载-存储管道、MMU和数据缓存的内存块。 “昆明湖”内核拥有高达1MB的专用L2缓存,还有一个16MB的共享L3缓存。与现代大型服务...
(1) 取指阶段:访问指令缓存或者指令总线,获取指令,同时访问分支预测模块进行分支预测。 (2) 译码阶段:访问动态分支预测器和返回地址堆栈,发起分支预测跳转,同时进行指令译码,读寄存器堆,处理数据相关性和数据前馈; (3) 执行阶段:完成单周期整型计算指令和多周期乘除法指令的执行、存储/加载指令地址计算和跳转指令的处...