分岐予測
ループを構成する条件分岐を最もよく予測するループ専用予測器がある。ループ最後尾の条件分岐は、N 回反復する場合には N-1 回分岐し、1回だけ分岐しない。条件分岐がループ先頭にある場合、N-1 回は分岐せず、1回だけ分岐する。したがって、何度も分岐の一方を通り、稀に別の方を通る条件分岐はループを形成していると判断できる。そのような条件分岐は単純なカウンターで容易に予測できる。ループ予測器はハイブリッド分岐予測の一部として実装され、メタ予測器がその条件分岐がループのような振る舞いをしているかを検出するのに使う。
最近のマイクロプロセッサの多くがループ予測器を実装している。
飽和カウンター (saturating counter) または2モードカウンター (bimodal counter) は、つぎの4状態を持つ状態機械である。
分岐しない(可能性大) - Strongly not taken
分岐しない(可能性小) - Weakly not taken
分岐する(可能性小) - Weakly taken
分岐する(可能性大) - Strongly taken
分岐を評価したとき、対応する状態機械が更新される。評価によって分岐しなかった場合、状態は "strongly not taken" の方へ遷移し、評価によって分岐した場合、状態は "strongly taken" の方向へ遷移する。2ビットカウンターが1ビット方式より優れているのは、条件分岐の予測が変化するのに、過去2回ぶんの余裕を持たせている点である。