Günümüzde son kullanıcıya yönelik üretilen mikroişlemciler büyük bir hızla gelişmektedir. İşlemcilerde başarım artışını sağlamak için işlemcilerin saat sıklığıyla birlikte birim zamanda işlenen buyruk sayısı da artmaktadır. Artan saat sıklığı güç tüketimini de artırdığından, başarımı daha az güç tüketen bileşenlerle artırmak önemli bir mühendislik sorunu haline gelmiştir. Çağdaş işlemciler başarımı artırmak için bazı yöntemler kullanmaktadır. Bunların arasında buyrukların işlemci içinde program sırası dışında işlenmesi, aynı saat vuruşunda birden fazla buyruk işlenmesi ve boru hattı kullanılması yöntemleri gösterilebilir.
   İşlemcilerin üzerinde çalışan programlarda başarımı artırmanın önündeki en büyük engel buyruklar arasındaki veri bağımlılıklarıdır. Bu veri bağımlılıkları mimari düzeyinde derleyici tarafından kullanılabilen yazmaç sayısının az olması durumunda ortaya çıkan kaynak sıkıntıları nedeniyle daha da artmaktadır. Kaynak sıkıntısından dolayı gerçekte olmayan yazmaç bağımlılıkları yaratan derleyici, eğer önlem alınmazsa, işlemcinin yavaşlamasına yol açabilir. Günümüzde gerçekte olmayan veri bağımlılıklarını ortadan kaldırmak için mikroişlemciler yazmaçların yeniden adlandırılması yöntemini kullanmaktadır. Bu yöntemde mikroişlemcinin içinde, dışarıdan derleyici tarafından görülen sanal yazmaç sayısından daha fazla sayıda gerçek yazmaç bulunur. Mikroişlemcide boru hattının erken aşamalarında dışarıdan gelen yazmaç numaraları içerideki yazmaç numaralarıyla eşleştirilir ve derleyici tarafından yaratılmış ancak gerçekte olmayan veri bağımlılıkları aynı sanal yazmaçları kullanan farklı buyrukların sonuçlarını farklı gerçek yazmaçlara yazması aracılığı ile çözülür. Sanal yazmaç numaralarının hangi gerçek yazmaçlara denk geldiğini belirlemek için bir yazmaçları yeniden adlandırma tablosu tutulur. Bu tablo kendisinden önce üretilen değerlere bağımlı olan buyrukların okuyacakları değerlerin konumlarını gösteren ve işlemcinin programın tam doğru durumunun (verilerin gerçek yerlerini) tutulduğu önemli bir yapıdır.
   Her programın içinde if-else, while-do benzeri denetim yapıları bulunur. Bu denetim yapıları derlendiğinde çevirici dil düzeyinde koşula bağlı dallanma buyruklarına dönüşür. Koşula bağlı dallanma buyruklarının atlayacağı ya da atlamayacağı işlemci içinde belirlenen koşullara göre ortaya çıkar ve boru hattı yöntemi kullanılan işlemcilerde bu sonuç çok ileriki aşamalarda ortaya çıkabilir. Örneğin Intel Pentium 4'te dallanmaların sonuçları 16ıncı aşamadan önce anlaşılamamaktadır. Çağdaş işlemciler dallanmaların koşullarının çözülmesinin çok ileri aşamalara kadar beklenmesinin yarattığı başarım kaybının önüne geçmek için dallanmaların sonuçlarını tahmin etmektedir. İşlemcilerin yaptıkları tahminler çoğu zaman doğru olsa da, ara sıra ortaya çıkan yanlış tahminlerde boru hattının boşaltılması ve programın yanlış tahminden kaynaklanan hatalardan arındırılması gereklidir. Yazmaçların yeniden adlandırılması yönteminde kullanılan yeniden adlandırma tablosu, dallanma öngörülerinde yapılan hatalardan sonra yeniden yapılandırılmalı ve içerdiği veriler düzeltilmelidir. Bu verilerin düzeltilmemesi durumunda boru hattının boşaltılmasının ardından alınan buyruklar okumaları gereken verilere ulaşamayabilirler. Yeniden adlandırma tablosunun düzeltilmesinin literatürde bulunan ve çağdaş işlemcilerde uygulanan pek çok yöntemi vardır. Bu yöntemlerin bazıları uzun düzeltme zamanları yüzünden bazıları ise devre düzeyindeki karmaşıklıktan dolayı olumsuz özelliklere sahiptir.
   Bu proje kapsamında mikroişlemci içinde aynı anda bulunabilen buyruk sayısının çok artırılması durumunda bile düşük devre karmaşıklığı ve düşük düzeltme zamanı sağlayacak bir yeniden adlandırma tablosu yapısının tasarlanması ve denenmesi önerilmektedir. Önerilecek tablo yapısı çok sayıda ilk giren ilk çıkar (FIFO) türünde bellekten oluşacak ve günümüzde kullanılan karmaşık devre yapısına dair tablolara göre hem az güç tüketecek hem de karmaşık devreli yapılara yakın başarım sağlayacaktır. Gerçek bir işlemcinin tasarlanması ve üretimi çok pahalı ve uzun süren bir süreç olduğundan projenin gerçekleştirilmesi için Intel x86 komut kümesi kullanan bir mikroişlemci benzetimliği (simülatörü) kullanılacaktır. Bu projede önerilen tüm teknikler, her türlü mikroişlemci mimarisine uygulanabilir ancak dünya üzerinde bulunan genel kullanım amaçlı işlemcilerin büyük bir çoğunluğu x86 komut kümesi kullandığından x86 mimarisi kullanan bir benzetimlik seçilmiştir. Kullanılacak benzetimlik (ptlsim) C++ ile yazılmıştır ve 64 bit x86 işlemcili bilgisayarlar üzerinde çalışabilmektedir. Önerilen teknikler bu benzetimlik üzerinde denenecek, birim zamanda işlenen komut sayısındaki artış ya da azalma SPEC 2000 (ya da SPEC 2006) paketi içinde yer alan 26 program için bulunacaktır. Önerilen tekniklerin yarattığı gecikme artışları devre düzeyinde yapılan benzetimlerle tasarım araçları yardımıyla bulunacak, işlemci frekansındaki artış ya da azalma hesaplanacaktır. Devre tasarım araçları aynı zamanda işlemci birimlerinin güç tüketiminin hesaplanması için kullanılacak ve bulunan güç tüketimi sayıları mikroişlemci benzetimliğine aktarılarak önerilen tekniklerin güçten sağladığı tasarruf ya da kayıp hesaplanacaktır.
   Proje kapsamında önerilen tekniklerin uygulanması için ikisi bilgisayar mühendisi biri elektrik-elektronik mühendisi olmak üzere üç tam zamanlı yardımcı araştırmacıya gereksinim vardır. Bilgisayar mühendisleri mikroişlemci benzetimliğinde önerilen teknikleri C++ kodunu değiştirerek uygularken elektrik-elektronik mühendisi devre düzeyindeki tasarımları yaparak gecikme ve güç tüketimi sayılarını bulacaktır. Elektrik-elektronik mühendisi araştırmacının gerekirse mikroişlemci içyapısını ve benzetimliğin çalışma biçimini öğrenmesi ve kodlama aşamasında yardımcı olması da amaçlanmaktadır.
   Proje 24 ay sürecektir ve önerilen teknikler daha sonra üzerinde araştırma yapılmaya uygundur. Proje sonunda elde edilen sonuçlar uluslar arası kurultaylarda ve dergilerde yayınlanacak, Intel, IBM, AMD gibi mikroişlemci üreticilerine sunularak önerilen tekniklerin gerçek hayata geçirilmesine çalışılacaktır.**