随着计算机体系结构的发展，为顺应人们对高性能处理器的迫切需求，同时多线程处理器应运而生，成为目前主流的微处理器结构。针对同时多线程处理器的各项研究变得十分活跃，同时多线程处理器的取指控制机制作为高性能处理器领域的研究热点备受关注。近年来，国内外许多专家学者和科研机构对其展开积极的研究和探索。但是，目前同时多线程处理器的取指控制技术仍存在取指带宽利用不均衡、指令队列冲突率高和分支预测性能低下等缺陷。因此，本文将针对同时多线程处理器的取指控制技术展开研究，以寻求高效合理的取指控制机制。本文首先从取指策略和分支预测器两个方面对取指控制机制进行研究，并分别提出一种基于同时多线程的取指策略和分支预测器。与传统的取指策略相比，本策略的技术优势：处理器的取指过程分为线程选择、取指带宽划分和动态资源分配三个阶段，通过计算线程运行所需的指令数，给予适量的取指带宽，使得取指带宽的利用更为均衡。同时，根据线程的优先级动态分配系统资源，提高了系统资源的利用率。在新型取指策略研究的基础上，设计与之相对应的分支预测器，通过将线程的全局和局部历史信息相结合作为分支预测信息位，有效地克服了传统机制中分支预测信息混乱、不完整等现象的发生。同时，通过新增分支结果输出表BRT记录常见分支指令的预测结果，推进了指令的分支预测执行速度。通过综合这两项研究成果，提出一种基于同时多线程的取指控制机制，有效地提高了处理器的指令吞吐率和分支预测性能。最后，通过设计合理的性能测试方案，对其进行性能测试和结果分析。性能测试结果表明：新型的取指控制机制有效地克服了传统机制中存在的取指策略不够优化、分支预测性能低下等缺点，极大地促进处理器整体性能的提升，具有良好的应用前景和研究价值。