Modern işlemcilerde dallanma tahmin hataları, performansta ciddi düşüşlere yol açan kritik bir sorundur. Donanım tabanlı tahminciler ve profil güdümlü teknikler mevcut olsa da, düzensiz kalıplara sahip, veriye bağımlı dallanmalar hala büyük bir zorluk teşkil etmektedir. Geleneksel if-conversion yöntemi, yazılım predikasyonu aracılığıyla dallanmaları ortadan kaldırsa da, x86 gibi mimarilerde sınırlamalara sahiptir. Bu yöntem genellikle bellek talimatları içeren yollarda başarısız olur veya büyük dallanma gövdelerini tamamen speküle ederek aşırı talimat yüküne neden olur.
Bu makale, Melding IR Instructions (MERIT) adını verdiği yeni bir derleyici dönüşümünü sunmaktadır. MERIT, farklılaşan yollardaki benzer işlemleri IR talimat seviyesinde hizalayarak ve birleştirerek dallanmaları ortadan kaldırır. Araştırmacılar, farklı yolların genellikle farklı işlenenlerle yapısal olarak benzer işlemler gerçekleştirdiğini gözlemlemişlerdir. MERIT, bu birleştirme fırsatlarını keşfetmek için dizi hizalama (sequence alignment) tekniklerini uyarlar ve donanım predikasyonuna gerek kalmadan anlamsal doğruluğu sağlamak için güvenli işlenen seviyesinde koruma (operand-level guarding) kullanır.
Bir LLVM pass'i olarak uygulanan ve dört farklı benchmark paketinden 102 program üzerinde değerlendirilen MERIT, donanım dallanma tahmincisine kıyasla %10.9'luk geometrik ortalama hızlanma ve 32 kata kadar tepe iyileştirmeler elde etmiştir. Bu sonuçlar, MERIT'in statik talimat yükünü azaltırken ne kadar etkili olduğunu açıkça göstermektedir. Bu yenilikçi yaklaşım, modern işlemcilerin performansını artırma potansiyeli taşımaktadır.
Bu çalışma, dallanma tahmin hatalarını derleyici seviyesinde ele alarak modern işlemcilerin performansını önemli ölçüde artırma potansiyeli sunmaktadır.