Reverse Engineering the Branch Target Buffer Organizations on Apple M2
Rattachement africain : kr. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Modern high-performance processors employ sophisticated branch prediction mechanisms to minimize control hazards and maximize instruction-level parallelism. A core component of this mechanism is the Branch Target Buffer (BTB), a critical hardware structure responsible for storing branch target addresses and enabling rapid fetch redirection. While the BTB has been extensively studied in ×86 architectures, its internal behavior and organization on ARM-based Apple Silicon remain largely unexplored. In this work, we present an empirical reverse engineering study of the BTB implementation on Apple Silicon, with a focus on the M2 processor. By leveraging targeted microbenchmarks, we characterize key parameters such as BTB size, set indexing bit, and associativity. Based on our empirical analysis, we estimate that the M2 BTB comprises approximately 2 K entries, employs nine set index bits, and features four-way associativity. This work provides the first systematic public dissection of the BTB on Apple Silicon and lays the groundwork for further architectural exploration and tooling development within this closed ecosystem.
Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.
Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Reverse Engineering the Branch Target Buffer Organizations on Apple M2
- Date Crossref
- 27/11/2025
- Éditeur
- MDPI AG
- Type
- journal-article
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Les institutions déclarées
Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.