ブランチ予測は、条件付き操作の結果を推測することにより、実行速度を向上させるために、現代のプロセッサで使用される技術です。正確なブランチ予測は、意思決定の結果を待つことによって発生する遅延を削減し、それによって全体的なプロセッサの効率を増加させます。

ブランチ予測の仕組み

プロセッサは、ブランチが取られたり、取らないかどうかを予測するためにアルゴリズムを使用します。 これらの予測は、プログラムの実行中に観察された歴史的データとパターンに基づいています。 予測が正しい場合、プロセッサは中断することなく指示を実行し続けます。 誤った予測は、パイプラインのフラッシュにつながる、遅延を引き起こします。

プロセッサ性能への影響

効果的なブランチ予測は、指示パイプラインのスタイルを最小限に抑えることにより、プロセッサのスループットを大幅に向上させます。 予測精度の高い結果は、誤認が少ないため、コストリーなパイプラインのフラッシュの必要性を軽減します。 これは、プログラムの実行を高速化し、プロセッサリソースの活用を向上させます。

枝の予測テクニックの種類

  • [ 統計予測:[]]] 固定ルールやヒューリスティックを使用して、ブランチ結果を予測します。
  • []ダイナミック予測:[ランタイムデータと履歴テーブルを使用して予測を行います。
  • []2レベルの適応予測:[複数の履歴テーブルを組み合わせて、精度を向上させます。
  • []ブランチターゲットバッファ(BTB):[ 以前に取得したブランチのターゲットアドレスを素早く予測保存します。