| Research Abstract |
分岐における両パス実行
これまでの両パス実行に対する研究は,近い将来に実現可能な規模のハードウェア量での評価が少ない.我々は,SPECint95ベンチマークを用い,コンテキスト数,命令キャッシュポート数,命令キャッシュサイズによる性能に対する影響について評価を行い,コスト性能比の良い構成パラメータを明らかにした.クロック・サイクル時間への影響を軽微と仮定し,実行サイクル数の評価を行った結果,8命令発行,2ポートの命令キャッシュ,4ポートのデータキャッシュ,5個のコンテキスト数のプロセッサにおいて,両パス実行は単一パス実行に対し,最大20.5%,平均11.2%の性能向上を見込めることが分かった.また,両パス実行の判定に使用する表における競合を抑制するために,新たに分岐フィルタを導入した結果,従来の判定機構の場合に比べ,最大8.1%の性能向上が得られた.
値予測を利用した分岐予測機構
値予測を分岐予測に利用する機構を提案する.これにより,値予測はデータ依存の緩和だけでなく,制御依存の緩和にも利用できる.本機構は,分岐命令のオペランドとオペコードを予測し,分岐方向を予測するものである.本機構は従来の分岐予測機構とのハイブリッドで用い,従来の分岐予測がとらえている相関に加え,値予測がとらえることができる相関を利用して予測精度を改善する.SPECint95ベンチマークを用いた評価の結果,4Kバイトのgshareに対し,最大2.55%ポイント,平均0.84%ポイント予測精度を改善できることを確認した.また,この予測精度の改善により,今日のスーパスカラ・プロセッサの性能は最大5.95%,平均2.43%向上し,より広い命令発行幅とより深いパイプラインを持つ将来のスーパスカラ・プロセッサでは最大14.14%,平均6.09%の速度向上が得られた.
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