متنبئ هدف الفرع

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

في هندسة الحاسوب ، يُعد مُتنبئ هدف التفرع جزءًا من المعالج الذي يتنبأ بالهدف، أي عنوان التعليمات التي سيتم تنفيذها بعد ذلك، لتعليمات التفرع الشرطي أو غير الشرطي المأخوذة قبل أن يتم حساب هدف تعليمات التفرع بواسطة وحدة التنفيذ الخاصة بالمعالج.

إن التنبؤ بهدف الفرع ليس هو نفسه التنبؤ بالفرع ، الذي يخمن ما إذا كان سيتم اتخاذ فرع مشروط أم لا بطريقة ثنائية.

في تصميمات المعالجات المتوازية ، مع ازدياد زمن استجابة ذاكرة التخزين المؤقت للتعليمات واتساع نطاق جلب التعليمات، يصبح استخراج هدف التفرع عنق زجاجة. والتكرار هو :

  • تقوم ذاكرة التخزين المؤقت للتعليمات بجلب مجموعة من التعليمات
  • يتم مسح التعليمات الموجودة في الكتلة لتحديد الفروع
  • تم تحديد الفرع الأول المتوقع اتخاذه
  • يتم حساب هدف ذلك الفرع
  • تبدأ عملية جلب التعليمات من جديد عند نقطة التفرع المستهدفة

في الأجهزة التي تستغرق فيها هذه العملية المتكررة دورتين، يفقد الجهاز دورة جلب كاملة بعد كل فرع متوقع تنفيذه. ونظرًا لأن الفروع المتوقعة تحدث كل 10 تعليمات تقريبًا، فقد يؤدي ذلك إلى انخفاض كبير في عرض نطاق الجلب. بعض الأجهزة ذات زمن استجابة ذاكرة التخزين المؤقت للتعليمات الأطول ستشهد خسارة أكبر. وللتخفيف من هذه الخسارة، تُطبّق بعض الأجهزة تقنية التنبؤ بهدف الفرع: فبمعرفة عنوان الفرع، تتنبأ هذه الأجهزة بهدف ذلك الفرع. كما تُحسّن هذه التقنية فكرة التنبؤ ببداية سلسلة من التعليمات المتسلسلة بناءً على عنوان بداية سلسلة التعليمات المتسلسلة السابقة.

يقلل هذا المؤشر من التكرار المذكور أعلاه إلى:

  • قم بتجزئة عنوان أول تعليمة في سلسلة التعليمات
  • استرجع التنبؤ بعناوين أهداف التفرعات في سلسلة التعليمات تلك
  • حدد العنوان الذي يتوافق مع الفرع المتوقع اتخاذه

تُخزَّن سجلات أهداف التفرعات إما في وحدة تخزين مؤقتة مخصصة لأهداف التفرعات (BTB)، أو تُشارك في التخزين مع ذاكرة التخزين المؤقت للتعليمات. قد تختلف أحجام وحدات BTB اختلافًا كبيرًا، ولكنها عادةً ما تتراوح بين 5% و10% من حجم ذاكرة التخزين المؤقت للتعليمات. تتم عملية جلب البيانات أسرع بكثير من عملية جلبها من ذاكرة التخزين المؤقت للتعليمات، وبالتالي تكون هذه العملية أسرع بكثير. إذا لم تكن سريعة بما فيه الكفاية، فيمكن موازاتها عن طريق التنبؤ بعناوين أهداف التفرعات.

انظر أيضاً

للمزيد من القراءة

  • دريسن. هولزل (1992)، التنبؤ الدقيق للفرع غير المباشر
  • إرتل؛ جريج (2001)، سلوك مترجمات الآلة الافتراضية الفعالة على البنى الحديثة