开源处理器Rocket的分支预测机制研究与性能评估（三）

最新推荐文章于 2024-08-10 16:07:21 发布

leishangwen

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分类专栏： RISC-V 文章标签： rocket risc-v 开源处理器架构

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/leishangwen/article/details/72877557

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本文深入研究了开源RISC-V处理器Rocket的分支预测机制，通过C++模拟器评估了不同BTB表项数量对预测准确率的影响。结果显示，BTB表项增加可提升预测准确率，但当表项为2的幂时，准确率会下降，原因是内部替换算法的变化。这些发现对Rocket的实际应用具有指导价值。

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4 Rocket处理器分支预测机制性能评估

4.1 评估环境

Rocket使用Chisel编写，所以可以很容易得到对应的C++模拟器，本文使用得到的C++模拟器，运行RISC-V提供的benchmark，以测试分支预测性能。默认的Rocket编译后并不会输出分支预测有关的信息，需要在rocket.scala添加如下代码。

 val counter0 = WideCounter(64, mem_reg_valid && !take_pc_wb && mem_ctrl.branch)
  val counter1 = WideCounter(64, mem_reg_valid && !take_pc_wb && mem_ctrl.branch && mem_wrong_npc)
  printf("branch inst number[%x]\n ", counter0)
  printf("misprediction branch inst number[%x]\n ", counter1)

上述代码定义了两个计数器，第一个计数器counter0，当访存阶段是分支指令的时候加1，第二个计数器counter1，当访存阶段是分支指令，且分支预测错误的时候加1，所以，上述两个计数器可以分别输出分支指令数、分支预