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本题添加时间：2023/4/3 12:59:00
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六、假设有一条长流水线，仅仅对条件分支指令使用分支目标缓冲。其中分支预测错误的开销为4个时钟周期，分支目标缓冲不命中的开销为3个时钟周期。分支目标缓冲命中率为90%，预测正确率为90%，分支指令占所有指令的比例为15%，没有分支的基本CPI为1。（1）求程序执行的CPI。（2）相对于采用固定的2个时钟周期延迟的分支处理，哪种方法程序执行速度更快？
答案是:答：（1）程序执行的CPI = 没有分支的基本CPI（1） + 分支带来的额外开销分支带来的额外开销是指在分支指令中，缓冲命中但预测错误带来的开销与缓冲没有命中带来的开销之和。（通常，在采用了分支目标缓冲时，如果发生了分支目标缓冲命中，那么会直接利用缓冲中的分支目标地址进行取指，即预测分支转移，所以如果分支预测正确，那就没有开销。如果分支实际未发生转移，那么就出现了预测错误，需要取消已取来的分支目标处指令，重新从分支失败处取指。根据题意，这种情况的开销为4个时钟周期。另一方面，如果分支目标缓冲不命中，那么根据题意，开销为3个时钟周期）分支带来的额外开销= 15% * (90%命中×10%预测错误×4 + 10％没命中×3)= 0.099 所以，程序执行的CPI ＝ 1 ＋ 0.099 = 1.099 （2）采用固定的2 个时钟周期延迟的分支处理CPI = 1 + 15%×2 = 1.3 由（1）（2）可知分支目标缓冲方法执行速度快。出自湖南大学-自算计体系结构江开系统湖南大学
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