包含分支预测饱和计数器的词条

本文目录一览：

• 1、AMD的发展历史
• 2、CPU分支预测算法(基础篇)
• 3、蜂鸟E200处理器笔记
• 4、分支预测的基本原理
• 5、cpu工作的一般过程
• 6、Tage预测器

AMD的发展历史

AMD自1969年成立以来，凭借其独特的文化发展迅速。自创立之初，AMD专注于设计和生产高效产品，以“更卓越的参数表现”为口号。1***4年的五周年庆典标志着公司扩张与理念的确立，同年进入RAM市场并倡导“以人为本”的理念。1***8年，AMD销售额突破1亿美元，奥斯丁生产基地开始运营，显示出强劲的增长势头。

年，AMD由Jerry Sanders和其他七位伙伴创立，起初规模微小，总部设在创始人John Carey家中。他们专注于为电子设备制造商提供精密模块，以更卓越的参数表现为口号，提供严格标准的产品。同年9月，AMD迁至加州森尼韦尔，开始了第一个永久性办公地点。

年 AMD 开始生产 386 系列 CPU ，打破了英特尔的垄断，当年产销量超过百万片。1992 年 和英特尔长达 5 年的诉讼结束， AMD 获得生产和销售 386 系列产品的合作 1993 年 AMD 和富士通公司合作生产内存； AMD 486 系列芯片问世。

amd公司成立于1969年。而英特尔成立于1968年，具有50年产品创新和市场领导的历史。业务范围不同：美国AMD半导体公司专门为计算机、通信和消费电子行业设计和制造各种创新的微处理器（CPU、GPU、APU、主板芯片组、电视卡芯片等），以及提供闪存和低功率处理器解决方案。

CPU分支预测算法(基础篇)

1、CPU巧妙地利用BTB（Branch Target Buffer）和RAS（Return Address Stack）等技术，识别并预估分支和跳转地址。对于间接分支，高性能CPU***用复杂的Indirect Branch Predictor，这涉及训练过程和微架构的紧密关联。

2、在处理器内部，分支预测是一个复杂的动态过程，需要不断调整和学习，以适应程序的运行模式。它对于提升现代计算机性能至关重要，尤其是在处理大量分支指令的场景下，如在执行复杂的算法或操作系统内核中，分支预测的效果尤为显著。

3、当包含流水线技术的处理器处理分支指令时就会遇到一个问题，根据判定条件的真/***的不同，有可能会产生跳转，而这会打断流水线中指令的处理，因为处理器无法确定该指令的下一条指令，直到分支执行完毕。

蜂鸟E200处理器笔记

蜂鸟 E200 处理器核的流水线的按序主体是位于第一级的“取指”和位于第二级的“执行”和“写回”，因此我们非严谨地定义蜂鸟 E200 处理器核的流水线深度为二级。

分支预测的基本原理

1、分支预测的必要性随着流水线技术的应用，指令执行的并行性为我们带来了速度，但同时也带来了控制冒险的挑战，尤其是那些依赖跳转的指令。在RISC-V指令集中，大约72%是条件分支，17%是无条件跳转，这就凸显了分支预测的重要性。

2、分支预测技术包含编译时进行的静态分支预测和硬件在执行时进行的动态分支预测。

3、记录分支指令，预测分支的执行结果。分支历史表主要原理是记录程序中经常出现的分支指令的历史情况，并根据历史情况来预测分支的执行结果。分支历史表是一种用于处理器分支预测的数据结构，由分支地址的一部分（地址的低位）索引。

4、计算机运行过程中，把要执行的程序和处理的数据首先存入主存储器，计算机执行程序时，将自动地并按顺序从主存储器中取出指令一条一条地执行，这一概念称作顺序执行程序。计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。

5、CPU的工作原理可以简述为取指令、解码指令、执行指令、写回结果，然后再取下一条指令。CPU，即中央处理器，是计算机的“大脑”，它执行程序中的指令，处理数据，并控制计算机的其他组件。 取指令：CPU从内存中获取要执行的指令。

6、控制单元：x86计算机的控制单元负责解析和执行指令序列。它包括指令译码器、时钟和计时器、分支预测器等。指令译码器将指令解码为相应的操作和数据处理方式。时钟和计时器用于同步各个组件的操作。分支预测器用于预测程序中的分支指令，以便提前加载相应的指令和数据。

cpu工作的一般过程

CPU的一般工作过程包括取指、解码、执行和写回四个步骤。 取指（Fetch）：CPU从存储器中获取指令。这一过程是通过程序计数器（Program Counter，简称PC）来实现的，程序计数器存储下一条要执行的指令的地址。

中央处理器（CPU）工作都可以分为5个阶段：取指令、指令译码、执行指令、访存取数、结果写回。取指令阶段，取指令（Instruction Fetch，IF）阶段是将一条指令从主存中取到指令寄存器的过程。2．指令译码阶段，取出指令后，计算机立即进入指令译码（Instruction Decode，ID）阶段。

CPU的工作分为 5 个阶段：取指令阶段、指令译码阶段、执行指令阶段、访存取数和结果写回。取指令（IF，instruction fetch），即将一条指令从主存储器中取到指令寄存器的过程。

构成cpu的主要部件包括运算器、控制器、寄存器三个部件。运算器 运算器是CPU的一部分，它主要负责进行算数运算和逻辑运算。CPU中的算术逻辑单元（ALU）是运算器的核心，它负责处理数据并执行各种算术和逻辑操作。除了ALU，运算器还包括通用寄存器、数据暂存器等，它们用于存储数据和中间结果。

“芯片的工作原理是将电路制造在半导体芯片表面上从而进行运算与处理的。晶体管有开和关两种状态，分别用1和0表示，多个晶体管能够产生多个1和0信号，这种信号被设定为特定的功能来处理这些字母和图形等。

T***e预测器

1、T***E预测器，这个创新的架构是O-GEHL和PPM-like设计的融合，通过基本预测器T0和按几何级数增长的t***ged predictors，实现了预测精度的大幅提升。它的核心在于利用t***ged PC存储机制，精准区分真match与aliasing，从而在保持硬件低复杂度和高存储效率的同时，展现出卓越的预测性能。

2、全局与局部的抉择全局分支预测，如GHR，捕捉不同分支指令间的关联性，虽然节省***，但需避免GHR冲突。相比之下，局部预测依赖于历史执行情况，局部历史预测（寄存器记录）和全局历史预测（共用GHR）各有优劣，而自适应的CPHT则能根据执行情况动态调整预测方法。

3、新架构的核心设计，如T***E分支预测器的加强，以及缓存结构的优化，如一级指令缓存和二级缓存的改进，都显著提升了处理器的效率和性能。更重要的是，Zen 2在设计上就防范了Spectre幽灵漏洞，确保了绝对的安全性。

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