[发明专利]用于分支和获取流水线的误预测恢复设备和方法

权利要求书

1.一种误预测恢复设备，包括：

一个或多个指令执行单元；

一个或多个分支预测器；以及

误预测恢复单元，连接到所述一个或多个指令执行单元并连接到所述一个或多个分支预测器，并且被配置为在来自所述一个或多个指令执行单元的误预测重定向之后提供离散周期预测，误预测恢复单元包括：

分支置信度过滤器，被配置为：基于来自所述一个或多个分支预测器的信息并基于来自所述一个或多个指令执行单元的误预测重定向，来生成用于预测的分支的预测置信度信息；

标签内容可寻址存储器，被配置为：

存储误预测的低置信度分支；

从所述一个或多个指令执行单元探测误预测重定向；并且

从与误预测的低置信度分支相关联的分支置信度过滤器获得预测置信度信息；以及

误预测恢复缓冲器，被配置为：存储标签内容可寻址存储器中存在的误预测的低置信度分支的替代路径。

2.根据权利要求1所述的误预测恢复设备，其中，替代路径从误预测的低置信度分支之中的误预测分支开始与预测路径偏离。

3.根据权利要求2所述的误预测恢复设备，还包括：指令获取流水线，其中，响应于来自所述一个或多个指令执行单元的误预测重定向，误预测恢复缓冲器被配置为利用替代路径驱动指令获取流水线。

4.根据权利要求3所述的误预测恢复设备，其中，误预测恢复单元被配置为在没有气泡惩罚的情况下将离散周期预测从误预测恢复缓冲器提供给指令获取流水线。

5.根据权利要求1所述的误预测恢复设备，其中，误预测恢复缓冲器被配置为存储替代路径的指令地址，而不存储指令自身。

6.根据权利要求1所述的误预测恢复设备，其中，误预测恢复缓冲器被配置为在误预测重定向之后存储替代路径。

7.根据权利要求1所述的误预测恢复设备，其中，误预测恢复缓冲器被配置为：存储分别与标签内容可寻址存储器中存在的误预测的低置信度分支之中的误预测的低置信度分支相关联的替代路径。

8.根据权利要求1所述的误预测恢复设备，其中，误预测恢复单元被配置为：在误预测重定向之后基于存储在误预测恢复缓冲器中的替代路径提供离散周期预测。

9.根据权利要求1所述的误预测恢复设备，其中，所述一个或多个分支预测器被配置为确定替代路径是否准确。

10.根据权利要求9所述的误预测恢复设备，其中，响应于确定替代路径不准确，所述一个或多个分支预测器被配置为校正发送到指令获取流水线的离散周期预测。

11.根据权利要求10所述的误预测恢复设备，其中，误预测恢复单元被配置为存储校正的离散周期预测。

12.根据权利要求1所述的误预测恢复设备，还包括：有限状态机，被配置为控制误预测恢复单元，并在空闲状态、记录状态、重定向状态和校正状态之间转换。

13.根据权利要求12所述的误预测恢复设备，其中，有限状态机被配置为响应于误预测重定向以及标签内容可寻址存储器中的未命中，从空闲状态转换到记录状态。

14.根据权利要求12所述的误预测恢复设备，其中，有限状态机被配置为响应于误预测重定向以及标签内容可寻址存储器中的命中，从空闲状态转换到重定向状态。

15.根据权利要求12所述的误预测恢复设备，其中，误预测重定向被称为第一误预测重定向，并且其中，有限状态机被配置为响应于与误预测恢复缓冲器相关联的第二误预测重定向而从空闲状态转换到校正状态。