Segmented pipeline flushing for mispredicted branches

Details Segmented pipeline flushing for mispredicted branches Segmented pipeline flushing for mispredicted branches

G - Physics

06

F

G06F 9/30 (2006.01) G06F 9/38 (2006.01)

Patent

CA 2674720

A processor pipeline is segmented into an upper portion - prior to instructions going out of program order - and one or more lower portions beyond the upper portion. The upper pipeline is flushed upon detecting that a branch instruction was mispredicted, minimizing the delay in fetching of instructions from the correct branch target address. The lower pipelines may continue execution until the mispredicted branch instruction confirms, at which time all uncommitted instructions are flushed from the lower pipelines. Existing exception pipeline flushing mechanisms may be utilized, by adding a mispredicted branch identifier, reducing the complexity and hardware cost of flushing the lower pipelines.

Dans la présente invention, un pipeline de processeur est segmenté en une partie supérieure - avant la sortie des instructions d'ordre de programme - et en une ou plusieurs parties inférieures au delà de la partie supérieure. La partie supérieure est supprimée lorsqu'il est détecté qu'une instruction de branchement a été mal prédite, ce qui minimise le temps d'attente lié à la récupération des instructions dans l'adresse cible de branchement correct. Les pipelines inférieurs peuvent continuer l'exécution jusqu'à ce que l'instruction de branchement mal prédite se confirme, et à ce moment précis, toutes les instructions non validées sont supprimées des pipelines inférieurs. Des mécanismes d'exception de suppression de pipeline peuvent être utilisés, ces derniers consistant à ajouter un identifiant de branchement mal prédit, ce qui réduit la complexité et coût en matériel de la surpression des pipelines inférieurs.

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