一种提前转发指令数据的通路设计方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术涉及微电子技术领域，具体涉及一种提前转发指令数据的通路设计方法、系统及存储介质；本发明专利技术首先确定与数据相关的这类指令的数据；并在指令间提前转发条件检测及提前转发指令间的数据；最后提前转发若干周期前指令的数据，加速指令从保留站中发射到执行单元，同时加速后续流水线中的指令；本发明专利技术的方法能够提前快速的得到指令的依赖数据，使依赖指令提前满足发射的条件。加速指令从保留站中发射到执行单元，同时也加速了后续流水线中的指令。

【技术实现步骤摘要】
一种提前转发指令数据的通路设计方法、系统及存储介质
本专利技术涉及微电子
，具体涉及一种提前转发指令数据的通路设计方法、系统及存储介质。
技术介绍
微处理器的发展在短短的几十年里，取得了巨大的进步。从硬件架构，工艺和软硬件结合多个方面不断提高处理器的性能。硬件架构经历了从单发射标量到多发射超标量；从最初的3级流水线到几十级流水线；从顺序执行指令到乱序执行指令；从无cache到3级cache存储结构；从物理单核到物理多核(CMP，ChipMulti-Processors)及逻辑单核到逻辑多核(SMT，SimultaneousMulti-Threading)；甚至用于超级运算的集群系统，处理器的指令级并行和线程级并行执行得到了极致的发展。单核微处理器的指令级并行带宽要求越来越高，芯片实现逻辑复杂度程倍数增加。目前，服务器的流水线处理带宽最多达到8条指令每个时钟周期。在终端领域，指令处理带宽也有6条指令每个时钟周期。CPU通过设计高带宽的处理能力，希望得到更好的性能。每个时钟周期的指令之间可能存在相关，或者与之前某个时钟周期的指令存在相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提前转发指令数据的通路设计方法，其特征在于，所述方法首先确定与数据相关的这类指令的数据；并在指令间提前转发条件检测及提前转发指令间的数据；最后提前转发若干周期前指令的数据，加速指令从保留站中发射到执行单元，同时加速后续流水线中的指令。/n

【技术特征摘要】
1.一种提前转发指令数据的通路设计方法，其特征在于，所述方法首先确定与数据相关的这类指令的数据；并在指令间提前转发条件检测及提前转发指令间的数据；最后提前转发若干周期前指令的数据，加速指令从保留站中发射到执行单元，同时加速后续流水线中的指令。


2.根据权利要求1所述的提前转发指令数据的通路设计方法，其特征在于，对这类指令的数据选择RISC-V指令集的部分整数指令类型并通过写CACHE之前、取指阶段、predecoder或者指令队列等阶段判断某条指令是否可以得到数据的过程。


3.根据权利要求2所述的提前转发指令数据的通路设计方法，其特征在于，所述RISC-V指令集中除了立即数外，x0是一个特殊的寄存器，该寄存器一直固定为0，对该寄存器写操作无效，因此，当指令中的出现x0的时候，判断该寄存器的值是0，相当于立即数为0的一种特殊形式。


4.根据权利要求1所述的提前转发指令数据的通路设计方法，其特征在于，这类指令先在指令之间进行数据转发，为了更大范围的支持提前转发数据，指令进行重命名，每条指令的目的寄存器分配一个物理寄存器，指令在dispatch阶段进入保留站的同时，同时进入一个缓存fw_buffer[N-1:0]，该fw_buffer保存最近N个周期满足提前转发数据指令的立即数和物理寄存器等控制信号。


5.根据权利要求4所述的提前转发指令数据的通路设计方法，其特征在于，所述fw_buffer的深度为N，宽度M，N表示当前周期的前N个周期指令状态，如果这个前N个周...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘权胜，余红斌，
申请(专利权)人：上海赛昉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31