【コラム】コンピュータアーキテクチャの話 (167) 条件分岐命令と分岐予測の考え方 | エンタープライズ | マイコミジャーナル

分岐予測 条件分岐命令は、平均的には5命令に1回程度の出現頻度であり、条件が確定してから分岐命令を実行し、さらに分岐先の命令をフェッチしてきてデコードできる状態になるまでには、命令フェッチが1次キャッシュにヒットしたとしても5サイクル程度は掛かってしまう。 これは1命令ずつ実行するプロセサでも問題であるが、並列に命令を実行するスーパスカラプロセサでは、より大きな性能制約となる。最大では4命令を並列にデコードできるプロセサでも各種の発行制約が存在するので、1サイクルに並列に発行できる命令数を平均2.5命令程度である。しかし、条件分岐命令は平均的に5命令に1回程度の出現頻度であるので、2サイクルに1回は条件分岐命令が含まれることになる。そして、分岐確率が半々とみてその半分で分岐が起こり、ここで5サイクルの待ちが発生すると、平均的には9サイクルで10命令の発行となってしまう。1命令ずつ順次処理す

[atsk]

プロセッサの分岐予測技術に関する説明、紹介記事。参考に。