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【香山双周报 84】8 核昆明湖 V2 成功启动 Linux！

2025-09-0318

【香山双周报 84】20250901 期

欢迎来到香山双周报专栏，我们将通过这一专栏定期介绍香山的开发进展。我们期待您的贡献。

本次是第 84 期双周报。

在本次双周报中，我们非常高兴地与大家分享一则消息。蓝芯算力基于近期交付的昆明湖 V2 IP 核搭建 8 核 SoC，成功启动 Linux，完成了 8 核一致性验证。在下一阶段，我们将继续与蓝芯算力紧密合作，开展 32 核一致性验证和性能优化。

在过去的两周，前端继续进行 V3 开发，一阶段重构即将完成。后端和访存与缓存稳步推进 V3 探索与代码重构，同时修复了一系列 V2 的 Bug。

从本期双周报开始，我们将不定期加入香山处理器的时序、面积与功耗数据，供大家参考。

近期进展

前端

? RTL 新特性

? 优化 IFU 指令标记和跨块指令拼接逻辑（#4961）

? 使用指令末尾的 2B 标记指令（4 字节指令的 pc + 2 或 2 字节指令的 pc）
? 将单条 4 字节指令跨取指块的处理逻辑由每次从 ICache 多读取 2 字节改为缓存并等待下一次取指再拼接

? 优化 FTQ 重定向逻辑：当重定向请求使 FTQ 项为空时，将新项写入该空项，而非分配新项（#4939）
? 删除 ICache 和 IFU 内的跨页取指支持（#4909，#4989）
? 优化 mBTB 多路命中处理逻辑（#4984）
? TAGE、ITTAGE、分支 resolve 更新等特性持续开发中

? Bug 修复

? （V2）修复 FTB 中 SRAM 读写冲突导致的 X 态传播问题（#4971）
? 修复 BPU SRAM 未完全初始化就开始预测导致的 X 状态传播问题（#4968）
? 修复 uBTB 会训练不跳转分支的问题（#4977）

? 模型探索

? 调试 SC 可落地方案
? 调整 PHR 实现，避免降低仿真性能

? 代码质量

? 整理 IFU 代码

后端

? RTL 新特性

? 修改普通微操作的写回寄存器个数来源（#4944）

? Bug 修复

? （V2）将 Zicfilp 引起的软件检查异常添加到异常优先级（#4923）
? （V2）修复 DPC 寄存器的相关问题（#4979）

访存与缓存

? RTL 新特性

? L2 目录更新从主流水线第 3 级后移至第 4 级
? MMU、LoadUnit、StoreQueue、L2 等模块重构持续推进中

? Bug 修复

? （V2）调整 TLB 请求中 fullva 的位宽，以传递完整的虚拟地址用于虚拟地址检查（#4954）
? （V2）修复执行 segment fault only first 指令时参考模型和被测设计不一致的问题，这类指令应写回 vl CSR（#4956）
? （V2）修复 PTW 中 Mux 使用未初始化的 stage1Hit 信号导致 X 态传播的问题（#4916）

性能评估

SPECint 2006 est.	@ 3GHz	SPECfp 2006 est.	@ 3GHz
400.perlbench	35.90	410.bwaves	67.22
401.bzip2	25.50	416.gamess	41.01
403.gcc	47.89	433.milc	45.10
429.mcf	60.18	434.zeusmp	51.83
445.gobmk	30.48	435.gromacs	33.67
456.hmmer	41.61	436.cactusADM	46.20
458.sjeng	30.62	437.leslie3d	47.80
462.libquantum	122.58	444.namd	28.87
464.h264ref	56.59	447.dealII	73.63
471.omnetpp	41.50	450.soplex	52.48
473.astar	29.30	453.povray	53.49
483.xalancbmk	72.79	454.Calculix	16.38
GEOMEAN	44.66	459.GemsFDTD	39.71
		465.tonto	36.72
		470.lbm	91.98
		481.wrf	40.78
		482.sphinx3	49.13
		GEOMEAN	44.97

我们使用 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%。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。

编译参数如下所示：


编译器	gcc12
编译优化	O3
内存库	jemalloc
-march	RV64GCB
-ffp-contraction	fast

处理器及 SoC 参数如下所示：


commit	b2daf0a
日期	2025/08/29
L1 ICache	64KB
L1 DCache	64KB
L2 Cache	1MB
L3 Cache	16MB
访存单元	3ld2st
总线协议	TileLink
内存延迟	DDR4-3200

功耗与面积

	时序（GHz）	单元面积（mm2）	布局规划面积（mm2）	功耗（W）
前端	2.8	0.18	0.28	0.39
后端	2.8	0.37	0.57	0.68
访存	2.8	0.30	0.46	0.47
L2（512KB）	2.8	0.39	0.55	0.11
香山（层次化）	2.8	1.24	1.86	1.65
香山（扁平化）	2.7	1.23	1.73	1.63

相关链接

? 香山技术讨论 QQ 群：879550595
? 香山技术讨论网站：https://github.com/OpenXiangShan/XiangShan/discussions
? 香山文档：https://xiangshan-doc.readthedocs.io/
? 香山用户手册：https://docs.xiangshan.cc/projects/user-guide/
? 香山设计文档：https://docs.xiangshan.cc/projects/design/

编辑：徐之皓、吉骏雄、陈卓、余俊杰、李衍君

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