发明名称 软体导向之目标住址快捷记忆体及目标住址暂存器
摘要 提供一种分枝预测系统,其中包括一第一低潜在期之储存结构,一第二高潜在期之储存结构,以及一分枝预测管理员(BPM),用以根据软体所提供之提示资讯而更新第一与第二储存结构。对于一具体实施例,分枝预测管理员(BPM)识别来自分枝相关指令之分枝提示资讯,并根据该指令中的一重要性位元之状态,而写入所识别之分枝提示资讯。当重要性位元为一第一状态时,则将分枝预测资讯储存于第一储存结构中。当提示资讯为一第二状态时,则将分枝预测资讯储存于一第二结构中。
申请公布号 TW455814 申请公布日期 2001.09.21
申请号 TW088111693 申请日期 1999.07.09
申请人 英特尔公司 发明人 企–裕叶;哈须伐罕夏任帕尼;加吉K.阿罗拉
分类号 G06F9/34;G06F9/35 主分类号 G06F9/34
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种分枝预测系统,包含: 用于分枝目标住址的一第一储存结构; 用于分枝目标住址的一第二储存结构;以及 耦合至第一与第二储存结构的一分枝预测管理员( BPM),该分枝预测管理员(BPM)可识别一指令中的一分 枝目标住址与一重要性指示器,并根据该重要性指 示器,而将分枝目标住址写入第一或者第二储存结 构。2.如申请专利范围第1项之分枝预测系统,其中 该第一储存结构具有一响应潜在期,较该第二储存 结构其响应潜在期为短。3.如申请专利范围第1项 之分枝预测系统,其中该分枝预测管理员(BPM)包括 解码逻辑,用以识别包括分枝预测资讯之指令,并 从所解码之指令撷取分枝预测资讯。4.如申请专 利范围第1项之分枝预测系统,其中该耦合之分枝 预测管理员(BPM)用以接收来自一分枝执行单元之 选定指令的分枝预测资讯。5.一种处理器,包含: 一执行管线; 耦合至该执行管线的一目标住址暂存器,可储存所 选定之分枝预测资讯,用以改变通过执行管线的一 指令流; 耦合至执行管线的一目标住址快捷记忆体,可储存 分枝预测资讯,用以改变该通过执行管线之指令流 ;以及 耦合至执行管线,目标住址暂存器(TAR),与目标住址 快捷记忆体(TAC)的一分枝预测管理员(BPM),用以侦 测执行管线中之指令的分枝预测资讯,并根据该指 令所指定的一重要性提示,而将侦测之分枝预测资 讯提供予目标住址暂存器(TAR)与目标住址快捷记 忆体(TAC)。6.如申请专利范围第5项之处理器,其中 该执行单元包括一分枝执行单元,可从该指令撷取 分枝预测资讯,并将撷取之分枝预测资讯耦合至分 枝预测管理员(BPM)。7.如申请专利范围第5项之处 理器,其中该目标住址暂存器系耦合至执行管线的 一取得储存,用以接收一指令指标,并于一单一时 脉周期内,将对应于指令指标(IP)的一目标住址送 返取得储存。8.如申请专利范围第7项之处理器,其 中该目标住址快捷记忆体耦合至取得储存,用以接 收一指令指标,并于二或更多时脉周期内,将对应 于指令指标(IP)的一目标住址送返取得储存。9.如 申请专利范围第8项之处理器,其中当目标住址暂 存器送返目标住址时,则禁止目标住址快捷记忆体 送返目标住址。10.一种处理器,包含: 一指令取得模组; 一耦合之目标住址暂存器(TAR),用以接收来自该取 得模组的一指令指标(IP),并且当指令指标(IP)与一 目标位址暂存器(TAR)登录项相符时,则于一单一时 脉周期内送返一目标指令指标(IP); 一耦合之目标住址快捷记忆体(TAC),用以接收来自 该取得模组的一指令指标(IP),并且当指令指标(IP) 与一目标住址快捷记忆体(TAC)登录项相符时,则于 二或更多时脉周期内送返一目标指令指标(IP);以 及 一分枝预测管理员(BPM),用以识别分枝预测资讯,并 且根据分枝预测资讯中的一重要性指示器,以来自 该分枝预测资讯的一目标指令指标(IP)更新目标住 址暂存器(TAR)与目标住址快捷记忆体(TAC)。11.如申 请专利范围第10项之处理器,其中当设定重要性指 示器时,则分枝预测管理员(BPM)将目标指令指标(IP) 写至目标住址暂存器(TAR)与目标住址快捷记忆体( TAC),而未设定当重要性时,则单独写至目标住址快 捷记忆体(TAC)。12.如申请专利范围第10项之处理器 ,其中该分枝预测管理员(BPM)包括一耦合之解码器, 用以接收来自取得模组之指令,识别分枝相关指令 ,并且从新识别之分枝相关指令撷取分枝预测资讯 。13.如申请专利范围第11项之处理器,进一步包含 一分枝执行单元,耦合至该取得模组与该分枝预测 管理员(BPM),分枝执行单元可从分枝及分枝相关指 令撷取分枝预测资讯,并且将撷取之资讯提供予分 枝预测管理员(BPM)。14.一种分枝预测系统,包含: 一目标住址暂存器(TAR),用以储存分枝指令其一第 一群组之目标住址; 一目标住址快捷记忆体(TAC),用以储存分枝指令其 一第二群组之目标住址;以及 一分枝预测管理员(BPM),用以识别相关于分枝指令 其第一与第二群组之分枝预测资讯,并以来自所识 别之分枝预测资讯的一目标住址更新目标住址快 捷记忆体(TAC)与目标住址暂存器(TAR)。15.如申请专 利范围第14项之分枝预测系统,其中该分枝预测资 讯包括一重要性位元,并且当设定重要性位元时, 则分枝预测管理员(BPM)将目标住址写至目标住址 暂存器(TAR)。16.一阶层式分枝预测系统的一分枝 预测管理员,该分枝预测管理员包含: 一分枝住址计算器,用以识别分枝相关指令中之分 枝预测资讯;以及 一路径导引模组,用以将分枝预测资讯从分枝住址 计算器提供予阶层式分枝预测系统中的一所指示 位置。17.如申请专利范围第16项之分枝预测管理 员,其中该分枝预测资讯包括提示与目标住址资讯 ,而且路径导引模组将目标住址资讯提供予该提示 资讯所指示的一位置。18.如申请专利范围第17项 之分枝预测管理员,其中该分枝预测资讯系由一分 枝预测指令提供。19.如申请专利范围第16项之分 枝预测管理员,其中该分枝住址计算器包含一第一 分枝住址计算器,用以从分枝预测资讯初步决定一 预测之分枝导向与目标住址,以及一第二分枝住址 计算器,用以使该初步决定之分枝导向与目标住址 有效。20.如申请专利范围第19项之分枝预测管理 员,其中该分枝预测资讯系由一分枝指令提供。21. 如申请专利范围第16项之分枝预测管理员,其中该 阶层式分枝预测系统中所指示之位置系一第一或 者第二分枝预测结构中的一登录项。22.如申请专 利范围第21项之分枝预测管理员,其中该第一分枝 预测结构系一目标住址暂存器档案,支援所选定之 分枝的单一时脉内之管线重新导引,而第二分枝预 测结构系一目标住址快捷记忆体,支援二或更多周 期内之管线重新导引。23.如申请专利范围第22项 之分枝预测管理员,其中一预测之目标住址系根据 分枝预测资讯中的一栏位,而路径导引至目标住址 暂存器档案或者目标住址快捷记忆体。24.一种处 理器,包含: 用以储存分枝指令其一第一群组之分枝预测资讯 的第一装置; 用以储存分枝指令其一第二群组之分枝资讯的第 二装置;以及 用以管理分枝预测资讯之装置,该分枝预测资讯系 用以侦测一分枝相关指令中的分枝预测资讯,并根 据该分枝相关指令中之提示资讯,而将分枝预测资 讯路径导引至第一或者第二储存装置。25.如申请 专利范围第24项之处理器,其中该管理装置包括: 用以从分枝预测资讯产生一分枝目标住址之装置; 以及 用以根据提示资讯,而将分枝目标住址路径导引至 第一或者第二储存装置之装置。26.如申请专利范 围第25项之处理器,其中该多重分枝可同时间处理, 并且该产生装置包括复数个住址,用以计算多重分 枝之目标住址,以及用以于多重分枝间识别一第一 采用之分枝的逻辑。27.如申请专利范围第26项之 处理器,其中该第一采用之分枝系使用所预测之分 枝资讯而决定。28.如申请专利范围第25项之处理 器,其中该管理装置包括: 一第一住址计算器之计算器,用以从分枝预测资讯 决定一初步之目标住址与分枝本身;以及 一第二住址计算器,用以使初步之目标住址与分枝 本身有效。29.如申请专利范围第28项之处理器,其 中该分枝预测资讯系由一分枝指令提供。30.如申 请专利范围第25项之处理器,其中该第一储存装置 包含复数个暂存器,可提供一目标住址,用以于一 单一时脉周期内重新导引处理器,而该第二储存装 置包含一目标住址快捷记忆体,可提供一目标住址 ,用以于二或更多时脉周期内重新导引处理器。图 式简单说明: 第一图系一处理器管线其前端级的一区块图,该前 端级包括一传统分枝预测模组。 第二图系一处理器管线的一区块图,该处理器管线 包括根据本发明的一分枝预测系统。 第三图系一分枝预测管理员(BPM)其一具体实施例 的一区块图,该分枝预测管理员(BPM)系用以更新第 一图中之分枝预测系统的分枝储存结构。 第四图系一写入管线的一区块图,该写入管线系用 以更新第二图之目标住址暂存器(TAR)与目标住址 快捷记忆体(TAC)。 第五图A-第五图C系分枝及分枝相关指令之具体实 施例的区块图,该分枝相关指令系适合用以将重要 提示资讯提供予第二图之分枝预测系统。 第六图系一方法的一流程图,该方法系用以根据本 发明而更新分枝预测资讯。 第七图系一方法的一流程图,该方法系用以根据本 发明,从分枝预测结构的一阶层提供分枝预测资讯 。
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