预测执行（Speculative Execution）技术是一种在计算机微架构中应用的技术。在介绍该技术之前，首先引入了一个简化版的计算机微架构模型。该模型分为4个步骤，分别是指令Fetch、Decode、Execute和Writeback。

在386时代，指令是顺序执行的，即当前一条指令执行完毕后才能执行下一条指令。然而，在486后引入了流水线（Pipeline）技术，将一条指令执行的四个步骤分开进行，并行处理。这样可以在相同的时间内完成更多的指令，从而提高了流水线的吞吐量。

然而，流水线技术也存在一些挑战。流水线的每个步骤需要的时钟周期不同，导致整个流水线中有些执行元件会被堵塞（stAll）而无法进行处理，从而影响了吞吐量。程序中存在分支，即下一条指令的执行取决于前一条指令的执行结果，这也会导致流水线的堵塞。

为了解决这些问题，Intel在奔腾II后引入了乱序执行（out-of-order execution，OOOE）技术。该技术改变了执行方式，从程序流驱动变成了数据流驱动：只要部件的输入条件满足，就可以开始执行。这样，指令的执行顺序就可以调整，部分不依赖于前一条指令的指令可以提前执行，从而减少了流水线的堵塞，提高了吞吐量。

为了应对分支问题，引入了分支预测技术和预测执行技术。分支预测技术会判断哪条分支最可能被执行，预测执行技术会直接Fetch该分支对应的指令并立即执行。当分支结果出来后，实际上对应分支的指令早已经开始执行，这样就保持了流水线的满负荷运转，提高了吞吐量。

最后，结论是在CPU设计中，主频高并不能代表高性能，关键在于让CPU内部的所有器件都保持忙碌。流水线、预测执行等技术都是为了实现这一目标。分支检测和执行技术是CPU设计中不断改善的一部分，而分支预测引擎的精准性和高效性也是现代CPU的亮点之一。

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