arm - 当前 CPU 上的分支预测有多普遍？

Question

由于对性能的巨大影响，我从不怀疑我现在的桌面CPU是否有分支预测。当然可以。但各种 ARM 产品又如何呢？ iPhone或Android手机有分支预测吗？较旧的任天堂 DS？基于 PowerPC 的 Wii 怎么样？ PS 3？

它们是否具有复杂的预测单元并不那么重要，但它们是否至少具有一些动态预测，以及它们是否按照预期执行一些指令分支。

具有分支预测功能的 CPU 的截止值是多少？几十年前的手持式计算器显然没有这个功能，而我的台式电脑却有。但是谁能更清楚地概述动态分支预测的位置呢？

如果还不清楚，我说的是条件变化的预测，在运行时改变预期路径。

Answer 1

任何具有超过几个阶段的管道的 CPU 至少需要一些原始分支预测，否则它可能会停止等待计算结果以决定走哪条路。 Intel Atom 是一个有序核心，但具有相当深的管道，因此需要一个相当不错的分支预测器。

旧的 ARM 7 设计只有三个阶段。将其与分支延迟槽(MIPS 上必需，SPARC 上可选)之类的东西结合起来，分支预测就没那么有用了。

顺便说一句，当 MIPS 决定通过超过 4 个流水线级来获得更高性能时，分支延迟槽就成了一个烦恼。在最初的设计中，这是必要的，因为没有分支预测器。因此，您必须在分支之前执行的最后一条指令之前对分支指令进行排序。由于管道较长，他们需要一个分支预测器，从而消除了对分支延迟槽的需要，但无论如何他们都必须模拟它才能运行旧代码。

分支延迟槽的问题是它只能在大约 50% 的时间内被有用的指令填充。其余时间，您要么用结果可能会被丢弃的指令填充它，要么使用 NO-OP。