本发明专利技术揭示一种分枝预测装置及分枝预测方法。本发明专利技术的分枝预测装置，是使第１与第２线程执行单元之间能够进行信息通信的分枝预测装置，本发明专利技术提供给提高线程的分枝预测精度的分枝预测装置和分枝预测方法。线程执行单元之间能够进行信息通信的分枝预测装置具备：存储第１线程执行单元的分枝预测信息的第１分枝预测表，存储第２线程执行单元的分枝预测信息的第２分枝预测表，根据读出地址访问第１和第２分枝预测表的读出地址寄存器，以及在第２线程执行单元处于待机状态期间利用读出地址，从第１或第２分枝预测表读出第１或第２线程执行单元的分枝预测信息，向第１线程执行单元输出的选择电路。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
近年来的处理器中，有日本专利特开平11-96005号公报所述的、处理器用各线程执行部执行各线程的结构的多线程处理器。但是，线程的分枝结果的预测精度低，在分枝预测本身落空的情况下，存在处理器性能低下的问题。本专利技术提供给能够提高线程的分枝预测精度的分枝预测装置和分枝预测方法。
技术实现思路
本专利技术的一种形态是使第1线程执行单元与第2线程执行单元能够进行信息通信的分枝预测装置，具备存储第1线程执行单元的分枝预测信息的第1分枝预测表，存储第2线程执行单元的分枝预测信息的第2分枝预测表，根据从第1线程执行单元接收的读出地址、访问第1和第2分枝预测表的读出地址寄存器，以及在第2线程执行单元处于待机状态期间利用读出地址、从第1或第2分枝预测表读出第1或第2线程执行单元的分枝预测信息、向第1线程执行单元输出的选择电路。本专利技术另一形态是包含如下所述的步骤的分枝预测方法，即、从第1线程执行单元接收读出地址，根据读出地址访问第1和第2分枝预测表，判定第2线程执行单元的待机状态，在第2线程执行单元处于待机状态期间根据读出地址从第2分枝预测表读出第2线程执行单元的分枝预测信息，向第1线程执行单元输出。附图说明图1是本专利技术的实施形态的分枝预测装置的方框图。图2是具备本专利技术的实施形态的分枝预测装置的处理器的方框图。图3是具备本专利技术的实施形态的分枝预测装置的处理器的动作流程图。图4是使用于本专利技术的实施形态的命令提取(fetch)单元的方框图。图5是本专利技术的实施形态的分枝预测装置的方框图。图6是本专利技术的实施形态的分枝预测装置中使用的分枝预测信息的状态变迁图。图7是本专利技术的实施形态的分枝预测装置的时间图。图8是本专利技术的实施形态的分枝预测装置的时间图。图9是本专利技术的实施形态的分枝预测装置的流程图。具体实施形态本专利技术的实施形态的分枝预测装置，如图1所示，是使第1线程执行单元13与第2线程执行单元14之间能够进行信息通信的分枝预测装置12，具备存储所述第1线程执行单元13的分枝预测信息的第1分枝预测表15、存储第2线程执行单元的分枝预测信息的第2分枝预测表16、根据读出地址，访问第1和第2分枝预测表15、16的读出地址寄存器40、以及在第2线程执行单元14处于待机状态期间利用读出地址，从第1或第2分枝预测表读出第1或第2线程执行单元13、14的分枝预测信息，向所述第1线程执行单元13输出的选择电路42。第1线程执行单元13具备接收分枝预测信息的命令提取单元20a、本事第2分枝预测表16的共有状态的共有标记17、分枝命令地址寄存器40a、以及切换电路41。又，第2线程执行单元14具备连接于第2分枝预测表16，输出分枝命令的分枝命令地址寄存器40g。而且，分枝预测装置12还具备设置在选择电路42的输出级，判定分枝预测信息的成功比例的判定电路44a。分枝预测装置12中设置的判定电路44a连接于第1线程执行单元13的命令提取单元20a。设置在分枝预测装置12上的选择电路42连接于第1线程执行单元13的切换电路41上。第1线程执行单元13的分枝命令地址寄存器40a连接于分枝预测装置12的读出地址寄存器40上，第1线程执行单元13的切换电路41连接于共有标记17及分枝命令地址寄存器40a中的表切换位18(图中简单记为“T”)。分枝预测装置12，通过在第2线程执行单元14处于待机状态期间，可以根据输出共有标记(F)17与分枝命令地址寄存器40a中的表切换位18的逻辑积的切换电路47的输出信号，由第1线程执行单元13使用第2分枝预测表16，使分枝预测表实质上扩张，以此能够提高第1线程执行单元13的条件分枝预测精度。第2线程执行单元14的待机状态相当于在程序并行化的过程中执行程序之前不能够进行并行处理的周期(cycle)。在不能够进行并行处理的周期的比例大的情况下，可以使第1线程执行单元13的条件分枝命令的预测精度提高，能够提高并行处理装置的程序执行效率。本专利技术的实施形态的分枝预测装置12组装于多线程执行处理器，包含在生成代码时能够由编程者或编译者静态地预测存在于命令代码中的条件分枝命令分枝预测装置。采用本专利技术的合适的实施形态，与具备能够静态预测条件分枝目的地的分枝预测装置12处理器相比，条件分枝命令能够根据动态履历以某种程度的几率预测分枝目的地，而且都以执行预测不到的条件分枝命令的处理器为对象。如图2所示，处理器1连接于外部存储器23，具备命令高速缓冲存储器(cache)10、线程管理部11、分枝预测装置12、第1线程执行单元13、以及第2线程执行单元14。第1线程执行单元13具备与命令高速缓冲存储器10及提取单元20a连接的命令译码器21a、与命令提取单元20a及命令译码器21a连接的分枝验证器22a、与命令译码器21a及共有标记17连接的切换电路41。第1线程执行单元13的命令译码器21a在内部设置图1所示的分枝命令地址寄存器40a，如图1所示，向切换电路41提供表切换位18的信号。还有，分枝命令地址寄存器40a不限于设置在命令译码器21a内部，只要如图1所示，例如独立于命令提取单元20a等其他电路地设置分枝命令地址寄存器40a即可。第2线程执行单元14具备与命令高速缓冲存储器10连接的命令提取单元20b、与命令高速缓冲存储器10及命令提取单元20b连接的命令译码器21b、以及与命令提取单元20b和命令译码器21b连接的分枝验证部22b。在图2中，图1所示的分枝命令地址寄存器40g省略。分枝命令地址寄存器40g可以设置在命令译码器21b内部，也可以设置在命令译码器21b内部，又可以根据电路设计与命令译码器21b分开设置。分枝预测装置12在第2线程执行单元14处于待机状态的期间，在第1线程执行单元13使用第1及第2分枝预测表15、16，以此使第1线程执行单元13的条件分枝预测精度有飞跃提高。处理器1使第1和第2线程执行单元13、14工作，执行多线程时，程序中的顺序部分中，一方的线程执行部以外产生待机状态的期间。处理器1在第2线程执行单元14处于待机状态的情况下，使线程的分枝命令的预测精度提高，提高分枝命令的处理性能。在本专利技术的实施形态的情况下，在处理器1的并行处理中，利用待机状态下的线程执行部使用的分枝预测装置12，可以提高条件分枝命令的精度。图3表示使用图1和图2所示的分枝预测装置12的管道(pipeline)方式的处理器1的分枝命令处理序列数据流。在图3中，表示第1线程执行单元13一侧的处理系列随时间的变化，第2线程执行单元14一侧的构件省略。管道方式的处理器1在第2线程命令执行单元14处于待机状态的情况下，使第1线程执行单元13一侧的命令高速缓冲存储器10、命令高速缓冲存储器10上连接的命令译码器21a、命令高速缓冲存储器10上连接的分枝预测装置12、分枝预测装置12上连接的第1线程执行单元13一侧的命令提取单元20a、命令提取单元20a和分枝预测装置12上连接的第1线程执行单元13一侧的分枝验证器2a动作。在这种情况下，第1线程命令执行单元13通过图1所示的读出地址寄存器40访问第1和第2分枝预测表15、16。第1线程命令执行单元13的切换电路41，共有标记17为逻辑值“1”，表切换位18以逻辑值“1”为条件，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种分枝预测装置，是第１线程执行单元与第２线程执行单元能够进行信息通信的分枝预测装置，其特征在于，具备存储所述第１线程执行单元的分枝预测信息的第１分枝预测表，存储所述第２线程执行单元的分枝预测信息的第２分枝预测表，根 据从所述第１线程执行单元接收的读出地址、访问所述第１和第２分枝预测表的读出地址寄存器，以及在所述第２线程执行单元处于待机状态期间利用所述读出地址、从所述第１或第２分枝预测表读出第１或第２线程执行单元的分枝预测信息、向所述第１线程执行 单元输出的选择电路。
【技术特征摘要】
JP 2004-8-13 2004-2361211.一种分枝预测装置，是第1线程执行单元与第2线程执行单元能够进行信息通信的分枝预测装置，其特征在于，具备存储所述第1线程执行单元的分枝预测信息的第1分枝预测表，存储所述第2线程执行单元的分枝预测信息的第2分枝预测表，根据从所述第1线程执行单元接收的读出地址、访问所述第1和第2分枝预测表的读出地址寄存器，以及在所述第2线程执行单元处于待机状态期间利用所述读出地址、从所述第1或第2分枝预测表读出第1或第2线程执行单元的分枝预测信息、向所述第1线程执行单元输出的选择电路。2.根据权利要求1所述的分枝预测装置，其特征在于，还...
【专利技术属性】
技术研发人员：内山真，宫森高，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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