RISC-V CPU设计(七)---分支预测技术

静态分支预测

即总是假定分支指令跳转或不跳转，这种分支预测技术实现简单，但是命中率低。 更复杂的静态分支预测技术还包括：

• BTFN(Backward Taken，Forward Not-taken)：即对于向后的指令跳转预测为跳，向前的跳转则预测为不跳。向后跳转指跳转的目标地址（PC值）比当前分支指令的PC值要小。
• Profile based(likely direction)：编译器使用profile运行方式确定可能的分支方向，并编码到指令中。
• Program based (likely direction)：根据ISA指令特定，对不同指令采用不同的预测方向。
• Programmer based：程序员提供静态预测，通过编译器指令指示方向。 if (likely(x)) {…} 指示较大概率是跳转 if (unlikyly(error)) {…} 指示较大概率是不跳转

动态分支预测

定义:在程序运行时，根据分支指令过去的表现来预测其将来的行为（动态一词的由来）。 目的：预测分支是否成功，尽快找到分支目标地址（或指令），避免控制相关造成流水线停顿。在预测错误时，要作废已经预取和分析的指令，恢复现场，并从另一条分支路径重新取指令。

分支历史表BHT