【香山双周报 67】20250106 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 67 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 MSHR 冲刷后 corrupt bit 未冲刷的问题，后端修复 lui/fld 指令融合在目的寄存器是零寄存器时行为出错的问题，访存和缓存完成 Svnapot（支持 2 的幂次大小页的地址翻译）扩展的实现并合入主线。本期还更新了昆明湖架构近期性能。

近期进展

前端

? Bug 修复

? 修复一个 MMIO 取指 + 16b 指令下等待 commit 条件的问题 (#4072)
? 修复一个 ICache MSHR 冲刷后 corrupt bit 未冲刷的问题 (#4112)

? 功能

? ICache ECC 故障注入（RAS） (#4044)

后端流水线

? Bug 修复

? 修复 CSR 指令未能报出地址翻译异常的问题 (#4118)
? 修复 hideleg 寄存器中 LCOFI 的读写依赖问题 (#4070)，NEMU 也进行相应修复 (NEMU #733)
? 修复 CSR 改为部分可流水后未能正确响应冲刷流水信号的问题 (#4079)
? 修复在用户模式 time 寄存器更新出错 (#4132)
? 修复 lui/fld 指令融合在目的寄存器是零寄存器时行为出错的问题 (#4131)
? 修复 Hint 类指令错误融合的问题 (#4108)
? NEMU 修复 SGEI 中断优先级异常问题 (#733)

? 时序/面积优化

? 将浮点/向量 Regfile 改为分 4 块 (#4088)
? 修复 rob 中出队刷新流水线以及向量异常时序问题 (#4075)
? 将判断向量复杂译码判断信号改为由指令编码直出 (#4066)
? 将 CSR 输出到前端/访存的读写地址/数据打拍 (#4119)

? 工具

? 添加 Top-Down 后端相关硬件性能计数事件（#4122）

访存与缓存

? RVA23 Profile

? 完成 Svnapot（支持 2 的幂次大小页的地址翻译）扩展的实现并合入主线 (#4107)

? Bug 修复

? 修复 UncacheBuffer 有空项时仍无法入队导致卡死的 Bug (#4096)
? 修复内存返回数据与异常检查错拍导致误报 guest page fault 的 Bug (#4090)
? 修复若干向量有关的 Bug，主要包括非对齐、异常处理和部分边界条件等 (#4084)、(#4085)、(#4086)、(#4101)、(#4103)
? 修复 LoadUnit 中，因 fast replay 导致的死锁问题 (#4102)
? 修复一系列 SnpOnce*/SnpStash* 相关的嵌套 Bug (CoupledL2 #306)、(CoupledL2 #308)、(CoupledL2 #309)
? 修复 MCP2 打开的情况下，替换算法 retry 信号没有维持 2 拍的 Bug (CoupledL2 #303)

? 预取

? 修复 VBOP 预取访问 TLB 时 PMP / PMA 检查的连线错误 (CoupledL2 #312)

? PPA 优化

? 删除 MainPipe 中重复信号 (#4117)
? 减少 LoadQueueReplay 项数，面积减小 2.85%，功耗降低 1.59% (#4082)

? 工具

? OpenLLC 支持 Top-Down 性能分析 (#4113)

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 1 月 6 日 718a93f 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），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：

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 67】20250106 期

近期进展

前端

后端流水线

访存与缓存

评估

后记

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