嵌入式CPU流水線退休機制研究.pdf

1、指令退休機制作為處理器流水線的最后一級，指令退休效率直接關(guān)系著流水線的執(zhí)行效率。本文通過研究指令的退休機制和重排序緩存的使用效率，分別提出了一種指令快速退休的ROB方案和基于投機執(zhí)行的兩級退休機制。
　　針對超標量處理器中長延時的指令長時占用重排序緩存的頂端引起流水線退休緩慢的問題，提出了一種將無異常風險的指令快速退休并將運算結(jié)果亂序回寫的高效退休機制。該方案將結(jié)果緩存器與重排序緩存分離，其中結(jié)果緩存器作為運算結(jié)果回寫的緩存器，重

2、排序緩存負責指令按序退休與精確異常的維護。重排序緩存單元在確認指令不會發(fā)生異常后，將指令從重排序緩存中快速退休，結(jié)果緩存器繼續(xù)等待結(jié)果并進行亂序回寫。實驗結(jié)果表明，在硬件資源相同的情況下，通過提高重排序緩存器的使用效率，基于該方案的處理器相比于傳統(tǒng)的按序退休處理器的性能平均提高24.0％。
　　針對超標量處理器中指令長時間占用重排序緩存引起指令退休緩慢的問題，提出了一種基于投機執(zhí)行的兩級退休機制。該方案根據(jù)指令有無異常和預(yù)測錯誤風