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durch Wechsel in den mit geringer Zuverlässigkeit einstufbaren Zustand WN. Wegen der im Bild
tatsächlich nicht verzweigenden und somit falsch vorhergesagten Sprungentscheidung (Pfeil e)
wird hier der Zustand WN in die Sprungmustertabelle eingetragen (Pfeil f). Zum Abschluss ist nur
noch die Sprunghistorientabelle zu aktualisieren, und zwar, indem man das zum betrachteten
Sprungbefehl gespeicherte Sprungmuster n-t-t um die tatsächliche Sprungentscheidung n zu n-t-t-n
erweitert, die letzten drei Sprungentscheidungen extrahiert und das Ergebnis t-t-n als neues Sprung-
muster speichert (mit g markierte Pfeile).
Lokale adaptive Sprungvorhersage mit lokalen Sprungmustertabellen.
Bild
2.33 im vorangehenden Abschnitt stellt die prinzipielle Funktionsweise der adapti-
ven Sprungvorhersage dar. Eine Registertransferschaltung lässt sich davon ableiten,
indem die Sprunghistorientabelle als Cache und die Sprungmustertabelle als nach-
geschalteter Speicher realisiert wird. Der Nachteil einer solchen direkten Umset-
zung ist, dass alle in der Sprunghistorientabelle gespeicherten Sprungbefehle die-
selbe Sprungmustertabelle verwenden, was eine geringe Zuverlässigkeit der Vorher-
sage von Sprungentscheidungen zur Folge hat. Eine bessere, aber auch deutlich auf-
wendigere Lösung ist es, jedem Sprungbefehl in der Sprunghistorientabelle eine
eigene lokale Sprungmustertabelle zuzuordnen, nämlich, indem man die Sprunghis-
torientabelle und die einzelnen Sprungmustertabellen zu einer Einheit, hier als
adaptiver Sprungvorhersagecache
bezeichnet, zusammenfasst.
Sprungmustertabelle
n
Sprungmuster
n- n- n
Vorhersagezustand
SN
adaptiver Sprungvorhersagecache
n- n- t
WT
Befehlsadresse
Sprungmuster
t-t-t
ST
adr
n
t - t - t
SN WT ... ST
Sprungmustertabelle
m
adr
m
n - n - t
WT WN... SN
Sprungmuster
n- n- n
Vorhersagezustand
WT
n- n- t
WN
t-t-t
SN
Bild 2.34.
Lokale adaptive Sprungvorhersage. In jedem Eintrag des adaptiven Sprungvorhersageca-
ches ist eine lokale Sprungmustertabelle gespeichert
Das Prinzip der Zusammenschaltung von Sprunghistorien- und Sprungmustertabelle
ist in Bild 2.34 dargestellt. In den mit Hilfe der Befehlsadressen der jeweiligen
Sprungbefehle adressierten Einträge des adaptiven Sprungvorhersagecaches sind
neben der Sprunghistorie zu jedem möglichen Sprungmuster die aktuellen Vorhersa-
gezustände gespeichert. Für eine drei Sprungentscheidungen enthaltende Sprunghis-
torie und einen Sprungvorhersagegraphen mit vier Zuständen werden somit insge-
samt 19 Bits benötigt: drei Bits für die Sprunghistorie und acht mal jeweils zwei
Bits für die Vorhersagezustände (der Speicherbedarf lässt sich auf 11 Bits reduzie-
ren, wenn zur Sprungvorhersage der Graph in Bild 2.29 verwendet wird). - Nach
[201] sind mit der adaptiven Sprungvorhersage Sprungentscheidungen mit einer
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