Was ist eine Branchenvorhersage?

Die Verzweigungsvorhersage ist eine Technik, die beim CPU-Entwurf verwendet wird und versucht, das Ergebnis einer bedingten Operation zu schätzen und sich auf das wahrscheinlichste Ergebnis vorzubereiten. Eine digitale Schaltung, die diese Operation ausführt, ist als Verzweigungsvorhersage bekannt . Es ist eine wichtige Komponente moderner CPU-Architekturen, wie z. B. der x86.

Wie funktioniert es?

Wenn eine bedingte Operation wie eine if ... else-Anweisung verarbeitet werden muss, "spekuliert" der Verzweigungsvorhersager, welche Bedingung am wahrscheinlichsten erfüllt wird. Dann führt es die Operationen aus, die das wahrscheinlichste Ergebnis vorzeitig benötigt, so dass sie bereits abgeschlossen sind, wenn die Vermutung richtig war. Wenn sich herausstellt, dass die Vermutung nicht korrekt ist, führt die CPU den anderen Zweig der Operation aus, was zu einer geringen Verzögerung führt. Wenn die Vermutung richtig war, wird die Geschwindigkeit deutlich erhöht.

Wenn zum ersten Mal eine bedingte Operation gesehen wird, hat der Verzweigungsvorhersager nicht viele Informationen, die als Grundlage für eine Vermutung zu verwenden sind. Je öfter die gleiche Operation verwendet wird, desto genauer kann ihre Schätzung sein.

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