LEZIONE #05 del 12-Mag-2008 (2 ore) - Dipartimento di Ingegneria ...

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Predizioni multiple [Yeh93-ics] • Idea: predirre i salti successivi anche se i precedenti non sono risolti • Effettuare 1 predizione per ciclo • Mentre si cerca di effettuare le predizioni successive, puo’ essere utile aggiornare speculativamente PHT e BHT • La tecnica funziona bene se l’accuratezza della prima predizione e’ alta • 1 st predizione – 96% di accuratezza => - 2 nd predizione – 92.16% accuratezza => -4 th predizione – 84.93% accuratezza Roberto Giorgi, Universita’ di Siena, C208L05, Slide 15 Predizioni multiple (2) • Idea2: effettuare PIU’ predizioni per ciclo • Questo permette di prelevare piu’ basic block (possibilmente giusti) simultaneamente • Si puo’ usare come schema base il GAg • Ha il vantaggio di poter effettuare predizioni senza il BIA Global BHSR (k bits) Roberto Giorgi, Universita’ di Siena, C208L05, Slide 16 k k-1 PHT M U X Secondary prediction Primary prediction Nota: con k bit si seleziona un elemento della PHT (predizione primaria). Usando k-1 bit meno significativi seleziono I prossimi due possibili elementi della PHT: da questi posso selezionarne uno uilizzando la predizione primaria e ottenendo cosi’ la predizione secondaria
Eager Execution [Uht95] • In un gruppo di 4 istruzioni e’ possibile che tutte e 4 siano branch • Si deve far ricorso ad un BTB a 4 porte (similmente al predittore multiplo di Yeh) • Eager Execution • Si eseguono sia il ramo taken che quello not-taken senza predizioni - Il fetch avviene da entrambi i rami taken e not-taken - Nel lavoro di Uht il fetch viene limitato a 6 ramificazioni - Vengono via via buttati i rami sbagliatai nel momento in cui i branch sono risolti - Naturalmente viene buttato parecchio lavoro… ma e’ veloce! • Disjoint Eager Execution - In questo caso si considera la brench prediction mentre si fa il fetch - Si prelevano solo istruzioni dai rami predetti, fino a 6 ramificazioni - Se il ramo e’ sbagliato, semplicemente si fa ripartire la pipeline Roberto Giorgi, Universita’ di Siena, C208L05, Slide 17 Trace Cache • Cattura sequenze di basic-blocks (tracce dinaniche) in una cache che sostituisce la cache istruzioni • Tale cache e’ indicizzata dal target di un salto • Gli elementi di tale cache sono asssemblati dinamicamente mentre il programma esegue le sue istruzioni • Se c’e’ hit nella trace cache • Le istruzioni vengono prelevate dalla trace cache • La sequenza prelevata tipicamente contiene piu’ basic-block (ovvero una sequenza di piu’ taken branch) • Si elimina la necessita’ di fare il fetch di piu’ target • Inoltre la cache non deve essere con piu’ porte Quando il codice viene eseguito la prima volta: si registra la sequenza nella trace cache Roberto Giorgi, Universita’ di Siena, C208L05, Slide 18 B1 B2 B3 B4 B1 B3 B4 va nella trace cache B1 B3 B4 La volta successiva si legge la sequenza dalla trace cache: non c’e’ bisogno di predirla !
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