نقش بافر هدف شاخه در معماری محاسباتی چیست؟

بافر هدف شاخه (BTB) یک حافظه کش است که در پردازنده های کامپیوتری برای بهبود سرعت اجرای دستورات استفاده می شود. هنگامی که دستورالعملی که حاوی یک شاخه است مواجه می شود، BTB آدرس هدف شعبه را پیش بینی می کند و آن را در حافظه پنهان ذخیره می کند. دفعه بعد که با همان دستورالعمل شعبه مواجه شد، پردازنده به جای اینکه منتظر محاسبه آدرس هدف واقعی باشد، آدرس هدف پیش بینی شده را از BTB بازیابی می کند، که می تواند در زمان چرخه ارزشمند صرفه جویی کند و عملکرد را بهبود بخشد.

نقش BTB کاهش تأخیر دستورالعمل های شاخه شرطی است که در اکثر برنامه های رایانه ای وجود دارد. این دستورالعمل‌ها می‌توانند باعث تأخیر در اجرای دستورالعمل‌های بعدی شوند، زیرا پردازنده باید تصمیم بگیرد که شاخه را بگیرد یا نه و به کجا برود. با پیش‌بینی آدرس هدف شعبه، BTB می‌تواند به پردازشگر کمک کند تا دستورات را بدون منتظر ماندن برای تعیین نتایج شعبه اجرا کند.

علاوه بر بهبود عملکرد، BTB همچنین با کاهش تعداد غرفه های خط لوله مورد نیاز برای محاسبه آدرس مقصد انشعابات مشروط، مصرف برق را کاهش می دهد. این امر به ویژه در پردازنده‌های مدرن که شامل خطوط لوله متعدد و الگوریتم‌های زمان‌بندی دستورالعمل پیچیده هستند که برای به حداکثر رساندن کارایی نیاز به زمان‌بندی دقیق دارند، مهم است.

تاریخ انتشار: