والتنبؤ بالفرع هو تقنية تستخدم في المجهزين الحديثين لتحسين سرعة التنفيذ عن طريق التخمين لنتائج العمليات المشروطة، ويقلل التنبؤ الدقيق بالفرع من التأخيرات الناجمة عن انتظار نتائج اتخاذ القرارات، مما يزيد من كفاءة المعالجين عموما.

كيف يعمل الفرع

ويستخدم المجهزون الخوارزميات للتنبؤ بما إذا كان سيتم أخذ الفرع أو عدم أخذه، وتستند هذه التنبؤات إلى بيانات وأنماط تاريخية لوحظت أثناء تنفيذ البرنامج، وعندما يكون التنبؤ صحيحا، يواصل المعالج تنفيذ التعليمات دون انقطاع، وتؤدي التنبؤات الخاطئة إلى حدوث تقلبات في خط الأنابيب، مما يتسبب في تأخيرات.

الأثر على أداء المجهز

ويؤدي التنبؤ الفعال بالفرع إلى تعزيز إنتاج المعالجين إلى حد كبير من خلال تقليل المماطلات في خطوط أنابيب التعليمات إلى الحد الأدنى، ويؤدي ارتفاع درجة الدقة في التنبؤ إلى انخفاض عدد حالات سوء التنبؤ، مما يقلل من الحاجة إلى تذبذبات خط الأنابيب المكلفة، مما يؤدي إلى الإسراع بتنفيذ البرامج وتحسين استخدام موارد المجهزين.

أنواع تقنيات الإدمان

  • التنبؤ الثابت: ] Uses fixed rules or heuristics to predict branch outcomes.
  • Dynamic prediction:] Uses runtime data and history tables to make predictions.
  • Two-level adaptive prediction:] Combines multiple history tables for improved accuracy.
  • Branch target buffer (BTB): Stores target addresses of previously taken branches for quick prediction.