杰哥的小笔记
·
IBM z15 Mainframe CPU 分支预测器学习笔记
内容提要
IBM z15主机CPU的分支预测器设计包括128KB的L1 ICache和4MB的L2 ICache，采用两级BTB以提高预测准确率。分支预测器结合了CPRED、PHT和Perceptron等多种机制，优化了性能和功耗，确保高效的分支预测。
关键要点
-
IBM z15主机CPU的分支预测器设计包括128KB的L1 ICache和4MB的L2 ICache。
-
z15处理器设计了两级的BTB，L1 BTB容量为16K，L2 BTB容量为128K。
-
为了提高预测准确率，z15结合了CPRED、PHT和Perceptron等多种机制。
-
z15采用分离式前端，分支预测器有6级流水线，分别为b0-b5。
-
z15的L1 BTB支持每周期进行8条分支的预测，并使用SKOOT预测器快速跳过无分支指令。
-
z15记录了Global Path Vector（GPV），用于方向预测，GPV记录最近17条taken branch的历史。
-
z15的方向预测优先级为Perceptron > TAGE > BHT。
-
z15设计了Changing Target Buffer（CTB）用于预测间接分支的目的地址。
延伸问答
IBM z15主机CPU的分支预测器有哪些主要组成部分？
IBM z15主机CPU的分支预测器主要由128KB的L1 ICache、4MB的L2 ICache、两级BTB、CPRED、PHT和Perceptron等组成。
z15的分支预测器如何提高预测准确率？
z15通过结合CPRED、PHT和Perceptron等多种机制来提高预测准确率。
z15的L1 BTB和L2 BTB的容量分别是多少？
z15的L1 BTB容量为16K，L2 BTB容量为128K。
z15的分支预测器采用了什么样的流水线设计？
z15的分支预测器采用了6级流水线设计，分别为b0到b5。
z15如何处理间接分支的目的地址预测？
z15通过Changing Target Buffer（CTB）和Call/Return Stack（CRS）来预测间接分支的目的地址。
z15的方向预测优先级是怎样的？
z15的方向预测优先级为Perceptron > TAGE > BHT。
