1.位置：分支預測器位於整個CPUhexinliushuixiandechabuduozuiqianduanbufen，yejiushikaojinyijizhilinghuancundeweizhi。congzhilinghuancunlimianduquzhilingshi，xuyaoyoufenzhiyuceqilaipanduancongnaliduqu。

 

2.形態：分支預測器主要由兩個大塊組成（教科書上有可能不是這樣分），qizhongyikuaishilishijilubiao


，jiluyiwangzhixingguodefenzhizhilingdepianxiangqingkuang，bangzhuweilaideyuce
，benzhishangyeshiyikuaigaosuhuancun。lingyikuaishiyuceqideluojibufen

，zheyibufenyonglaiweihujilubiao
，yijujilubiaolimiandejiluqingkuangyucejianglaidefenzhizouxiang。

 

3.預測方法舉例。比bi如ru說shuo有you一yi條tiao分fen支zhi指zhi令ling，執zhi行xing了le十shi幾ji次ci都dou是shi跳tiao轉zhuan
，那na麼me預yu測ce器qi就jiu會hui判pan斷duan，將jiang來lai碰peng到dao這zhe條tiao指zhi令ling時shi
，它ta仍reng舊jiu會hui跳tiao轉zhuan。當dang這zhe條tiao指zhi令ling的de預yu測ce結jie果guo連lian續xu兩liang次ci出chu錯cuo的de時shi候hou

，預yu測ce器qi就jiu會hui調tiao整zheng自zi己ji的de預yu測ce結jie果guo，改gai為wei判pan斷duan它ta不bu跳tiao轉zhuan。這zhe一yi預yu測ce方fang法fa是shi現xian今jin仍reng在zai沿yan用yong的de2-bit計數器陣列，源於前CDC公司的JamesSmith（現為WISC-Madison的榮譽教授）在上世紀80年代初左右的發明，實測結果表明它的預測準確率基本上能到80%甚至90%上下。

 

4.後記：到了九十年代初期，這個圈子裏一個叫做YalePatt的大牌教授引領了幾乎十年的分支預測研究浪潮
，他們做的預測器比JamesSmith的先進很多
，被稱為自適應預測，可以捕捉住更多的分支曆史模式。（在Patt手下做預測的那個博士生Tse-YuYeh後來參加一個學術會議
，Intel的人看到了他們做的東西
，直接把人給挖走了
，那個預測器用在了P6微結構裏麵
，後來Tse-YuYeh離開Intel到了PASemi，現在好像是在Apple的CPU設計團隊。）

 

後來又有很多人加入進來做分支預測的研究

，做出了關聯性分支預測、返fan回hui棧zhan預yu測ce等deng等deng非fei常chang棒bang的de預yu測ce器qi
，現xian在zai的de分fen支zhi預yu測ce器qi結jie構gou通tong常chang是shi競jing標biao賽sai式shi的de複fu合he分fen支zhi預yu測ce器qi，比bi如ru當dang關guan聯lian性xing分fen支zhi預yu測ce器qi的de近jin期qi準zhun確que率lv比bi較jiao高gao時shi，優you先xian采cai用yong它ta
，如ru果guo有you其qi他ta預yu測ce器qi的de近jin期qi準zhun確que率lv更geng高gao
，就jiu放fang棄qi它ta。後hou來lai的de研yan究jiu越yue來lai越yue精jing細xi，針zhen對dui分fen支zhi預yu測ce做zuo了le很hen多duo很hen多duo的de調tiao優you，比bi如ru說shuo如ru何he在zai有you限xian的de空kong間jian裏li麵mian盡jin可ke能neng減jian少shao大da量liang分fen支zhi指zhi令ling對dui曆li史shi記ji錄lu表biao的de爭zheng搶qiang
、changshiduifenzhizhilingjinxingfenlei，meiyileishiyongzhuanmendeyuceqijinxingyucedengdeng，xianzaidefenzhiyuceqifeichangqiangda，mianduigezhonggeyangdechengxu，yucezhunquelvdounengfeichangjiantingdibaochizai95%以上。

 

微結構上的推測執行技術有很多種
，分支預測引領的控製流相關的推測執行可能是其中最成功的一種。

這個是最簡單的分支預測，根據當前指令的地址
，放進PHT中
，根據右邊的這張狀態機，來確定是跳轉還是不跳轉。優勢：簡單，具有相當的準確性。

 

這個預測機構比較複雜，擁有兩級分支
，相比之前的方法，加入了BHT，可以根據指令地址，記錄一部分曆史記錄
，然後再放進PHT中，決定跳轉還是不跳轉。優點在於可以記錄下某一些跳轉的關係，加強聯係。

混合預測

，集合了上麵兩個的優點，加上自己設定的選擇器。

 

可ke以yi方fang便bian的de看kan到dao，基ji本ben上shang所suo有you的de預yu測ce機ji製zhi都dou是shi通tong過guo以yi往wang的de曆li史shi記ji錄lu來lai加jia強qiang或huo者zhe削xue弱ruo跳tiao轉zhuan關guan係xi。第di一yi種zhong方fang法fa很hen直zhi接jie，用yong一yi個ge狀zhuang態tai機ji來lai描miao述shu了le整zheng個ge機ji製zhi。第di二er個ge方fang法fa甚shen至zhi在zai第di一yi個ge的de基ji礎chu上shang記ji錄lu了leN多個跳轉的記錄。

 

判斷出是否跳轉之後
，CPU需要知道跳轉到哪裏
，因為不是每次跳轉的位置都是一樣的。所以在預測的基礎上又加上了BTB整個東西，這個東西記錄了之前跳轉的地址
，因此CPU可以不計算跳轉的地址，直接預先load指令，如果出錯的話
，將會刷新BTB，並且flush所有指令，重新load。

 

那麼如果將這些所有的東西結合到CPU的流水線上，將會變成如下的流程：