杰哥的小笔记
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AMD Zen 1 的 BTB 结构分析
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原文中文，约4300字，阅读约需11分钟。
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内容提要
AMD Zen 1 的 BTB 结构分为三级：L0 BTB 保存4条前向和4条后向分支，延迟1周期；L1 BTB 有256个条目，延迟2周期；L2 BTB 有4096个条目，延迟5周期。测试表明，分支模式对性能有影响，L2 BTB 在特定条件下表现出不同的容量。
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关键要点
- AMD Zen 1 的 BTB 结构分为三级：L0、L1 和 L2。
- L0 BTB 保存4条前向和4条后向分支，延迟1周期。
- L1 BTB 有256个条目，延迟2周期，可能不支持每个条目保存两条分支。
- L2 BTB 有4096个条目，延迟5周期，实际容量可能只有2048条分支。
- BTB entry 可以保存两条分支，前提是它们在同一个64B缓存行中，且第一条是条件分支。
- 测试表明，分支模式对性能有影响，L2 BTB 在特定条件下表现出不同的容量。
- 在不同的stride情况下，L1和L2 BTB的容量会发生变化，且可能采用组相连结构。
- 在mix (uncond + cond)模式下，L2 BTB的容量可以达到4096，但在其他模式下可能会降低。
- L0 BTB的行为不随stride变化，L1和L2 BTB的容量随着stride变化而变化。
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延伸问答
AMD Zen 1 的 BTB 结构分为几个级别？
AMD Zen 1 的 BTB 结构分为三级：L0、L1 和 L2。
L0 BTB 的容量和延迟是多少？
L0 BTB 保存4条前向和4条后向分支，延迟为1周期。
L2 BTB 的实际容量是多少？
L2 BTB 的实际容量可能只有2048条分支，尽管它可以保存4096个条目。
BTB entry 可以保存多少条分支？
每个 BTB entry 最多可以保存两条分支，前提是它们在同一个64B缓存行中，且第一条是条件分支。
不同的stride对L1和L2 BTB的容量有什么影响？
L1和L2 BTB的容量会随着stride的变化而变化，可能采用组相连结构。
在mix模式下，L2 BTB的容量表现如何？
在mix (uncond + cond)模式下，L2 BTB的容量可以达到4096，但在其他模式下可能会降低。
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