분기 선예측과 개선된 BTB 구조를 사용한 분기 예측 지연시간 은폐 기법

김주환; 곽종욱; 전주식

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김주환 곽종욱 전주식

저널정보: 한국컴퓨터정보학회 한국컴퓨터정보학회논문지 한국컴퓨터정보학회 논문지 제14권 제10호

발행연도: 2009.10

수록면: 1 - 10 (10page)

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현대의 프로세서 아키텍처에서 정확한 분기 예측은 시스템의 성능에 지대한 영향을 끼친다. 최근의 연구들은 예측 정확도뿐만 아니라, 예측 지연시간 또한 성능에 막대한 영향을 끼친다는 것을 보여준다. 하지만, 예측 지연시간은 간과되는 경향이 있다. 본 논문에서는 분기 예측지연시간을 극복하기 위한 분기 선예측 기법을 제안한다. 이 기법은 분기장치를 인출 단계에서 분리함으로써, 분기 예측기가 명령어 인출 장치로부터의 아무런 정보도 없이 스스로 분기 예측을 진행 가능하게 한다. 또한, 제안된 기법을 지원하기 위해, BTB의 구조를 새롭게 개선하였다. 실험 결과는 제안된 기법이 동일한수준의 분기 예측정확도를 유지하면서, 대부분의 예측지연시간을 은폐한다는 것을 보여준다. 더욱이 제안된 기법은 항상 1 싸이클의 예측 지연시간을 가지는 이상적인 분기 예측기를 사용한 경우보다도 더 나은 성능을 보여준다. 본 논문의 실험 결과에 따르면, 기존의 방식과 비교했을 때, 최대 11.92% 평균 5.15%의 IPC 향상을 가져온다.

#지연시간 #분기 예측 #기본 블록 #선예측 #latency #branch predict #basic clock #pre-prediction

참고문헌 (24)

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1. [단행본] - Patterson, D.A. / 2007 / Computer architecture: a quantitative approach / Morgan Kaufman

2. [학술대회논문] - D. A. Jimenez / 2003 / Reconsidering complex branch predictors / In Proceedings of the 9th HPCA : 43 ~ 52

3. [학술대회논문] - Santana, O.J. / 2003 / Latency Tolerant Branch Predictors / In Proceedings of Innovative Architecture for Future Generation High-Performance Processors and Systems : 30 ~ 39

4. [학술대회논문] - G. H. Loh / 2006 / Revisiting the Performance Impact of Branch Predictor Latencies / IEEE International Symposium on Performance Analysis of Systems and Software : 59 ~ 69

5. [학술대회논문] - D. A. Jimenez / 2000 / The impact of delay on the design of branch predictors / In Proc. 33rd Int'l Symp. on Microarchitecture : 67 ~ 76

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