【香山双周报 77】20250526 期

欢迎来到我们的双周报专栏，本次是香山双周报专栏的第 77 期。我们将通过这一专栏，定期介绍香山的开源进展，希望与大家共同学习、一起进步。

近期，昆明湖各组持续推进面积、时序、功耗的优化。此外，前端修复 ICache 性能计数器，后端修复 xtopi/xtopei 寄存器乱序读导致的功能问题，访存和缓存部分添加 Uncache Store 发生 bus error 的处理逻辑。

近期进展

前端

? Bug 修复

? 修复 ICache 性能计数器 (#4725)

后端流水线

? Bug 修复

? 修复 xcontext/xstateen 寄存器实现对齐最新版特权手册 (#4696)、(#4676)
? 修复 xtopi/xtopei 寄存器乱序读导致的功能问题 (#4698)
? 添加权限检查对齐最新版特权手册 (#4672)
? 修复 pc 在 sv48x4 模式下符号拓展出错的问题 (#4728)

访存与缓存

? 功能

? L2 Cache 支持 NS；MPAM NS 位与可配置 NS 位绑定 (CoupledL2 #412)、(CoupledL2 #414)
? 添加 WFI 的安全保护机制，确保在进入 WFI 状态前，CPU 核没有未返回的 L2 请求 (#4691)

? Bug 修复

? 添加 Uncache Store 发生 bus error 的处理逻辑 (#4717)
? 修复一条非对齐的向量 store 指令发生异常时，对 sbuffer 写入有误的 Bug (#4731)
? 修复对 cbo 指令是否触发 page fault 判断的一处 Bug (#4702)
? 修复对 cmo 指令的前递掩码设置有误导致的 store-load forward 数据出错 (#4730)
? 修复 storequeue 中对向量指令重定向处理有误导致的卡死 (#4711)
? 修复部分场景下，TLB 中存储的大页本应命中，但误报缺失的性能 Bug (#4694)
? 修复 sc / amo 指令的访存地址不具有 atomic 权限时，未成功上报 access fault 的 Bug (#4724)
? 修复 ECC 错误注入处理相关的 Bug (#4718)

? PPA 优化

? L2 Cache 支持非阻塞式 RXDAT 和 RXRSP (CoupledL2 #397)
? 调整 BOP 延迟，以适配 CHI 版本 L2 Cache (CoupledL2 #413)

评估

我们采用 SimPoint 对程序进行采样，基于我们自定义的 Checkpoint 格式制作检查点镜像，Simpoint 聚类的覆盖率为 100%。SPEC CPU2006 使用 gcc 12 进行编译，开启 O3 优化，采用 jemalloc 内存库，设置 SPECfp 2006 的 -ffp-contraction 选项为 fast，指令集为 RV64GCB。我们使用 5 月 8 日 f9d8efe 版本的香山处理器（缓存大小配置为 64KB L1 ICache + 64KB L1 DCache + 1MB L2 + 16MB L3，访存单元为 3ld2st 流水线，总线协议为 TileLink），在仿真环境下运行了 SPEC CPU2006 片段，使用 DRAMsim3 模拟 CPU 在 3GHz 情况下 DDR4-3200 内存的延迟。以下为 SPEC CPU2006 的分数估计情况：

注：本次双周报的性能评估代码版本与上次双周报相同，将会在下次双周报时更新最新分数。

上述分数为基于程序片段的分数估计，非完整 SPEC CPU2006 评估，和真实芯片实际性能可能存在偏差！

后记

香山开源处理器正在火热地开发中，新的功能与新的优化在持续添加中，我们将通过香山双周报专栏定期地同步我们的开源进展。感谢您的关注，欢迎在后台留言与我们交流！

在香山昆明湖架构研发后期，性能会每月公布一次，敬请期待！

【香山双周报 77】20250526 期

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后端流水线

访存与缓存

评估

后记

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