分支预测：预见1

一个程序中的指令之间存在相关性，如时间相关性和空间相关性。对于循环语句，一次次的跳转其实是类似的，只有到达极限才会停下来。直接让CPU预测程序下一步干什么，然后运行，而不是傻乎乎的等待，这样子可以显著提高运行效率——大多数情况下是的。

既然如此，我们的分支预测器一定要早于分支结果计算出来就生效。因此，需要将其放在ID级。

静态预测器

静态预测器很傻，但也很老实：它是“一根筋”，只会预测分支要么跳转、要么不跳转，自己不会做出改变。

我们需要留出哪些接口？需要判断当前指令是否为分支指令，以及输出。

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`include "include/defines.svh"

module Static_Predictor #(
    parameter int unsigned META_BITS = 8
) (
    input  logic                 clk,
    input  logic                 rst_n,
    input  logic                 valid_i,
    input  logic                 is_branch_instr_i,
    input  logic [          1:0] jump_type_i,
    input  logic [         31:0] branch_target_i,
    output logic                 predict_taken_o,
    output logic [         31:0] predict_target_o,
    output logic [META_BITS-1:0] predict_meta_o
);

    // 静态预测策略：
    // - JAL: 恒预测跳转
    // - JALR: 目标依赖寄存器，不在ID级预测
    // - 条件分支: Backward Taken, Forward Not Taken
    always_comb begin
        predict_taken_o  = 1'b0;
        predict_target_o = branch_target_i;

        if (valid_i) begin
            unique case (jump_type_i)
                `JUMP_JAL:  predict_taken_o = 1'b1;
                `JUMP_JALR: predict_taken_o = 1'b0;
                default: begin
                    if (is_branch_instr_i) begin
                        predict_taken_o = imm_i[31];
                    end
                end
            endcase
        end
    end

endmodule