【香山双周报 68】20250120 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 68 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，后端修复边界条件下，rob 发生重定向时没有成功刷新 rob 表项的问题，访存和缓存修复重压场景下 MissQueue 满导致 MMU 卡死的 Bug。

近期进展

前端

? 功耗

? 添加双端口 SRAM 两个 clock 分别门控的选项，默认不分别门控 (#4125)

后端流水线

? Bug 修复

? 修复 xTIP (时钟中断等待位) 更新失败，导致错误产生中断的问题 (#4157)
? 修复边界条件下，rob 发生重定向时没有成功刷新 rob 表项的问题 (#4153)
? 添加对 htimedelta csr 初始化，以防止软件读取采用未初始化信息造成错误 (#4145)
? 修复 mnret 部分输出信号未连线的问题 (#4194)
? 添加 AIA 拓展遗漏的权限检查 (#4166)
? 整理对 CSR 的访问异常，分类为多个模块共同完成 (#4146)
? 修复重定向时快照选择在极端情况出错的问题 (#4197)
? 修复 unorder reduction 指令掩码错误问题 (#4197)
? 修复 reduction 指令 f16 数据选择错误问题 (#4181)

? Debug Module

? 新增 hartReset 功能，在多核调试下，允许重启指定核 (#4134)

? 工具

? 支持硬件可综合的三级分类 Top-Down 计数器 (#4122)
? 添加 mcorepwr/mflushpwr 两个自定义 CSR 寄存器以控制功耗 (#4164)

访存与缓存

? 功能

? 添加对 uncache buffer 支持新请求合并的功能 (#4154)

? CHI 总线

? 添加对 Issue E.b 中新增 Snoop 事务 SnpQuery 的支持 (CoupledL2 #323)
? 添加对不同 CHI 版本的代码隔离 (CoupledL2 #333)、(CoupledL2 #315)
? 添加 DataCheck 与 Poison 对于 UC 情况的支持，并修正其初始化选项 (CoupledL2 #329)、(CoupledL2 #335)、(CoupledL2 #337)

? 预取

? 添加 L2 Cache 预取的 CSR 寄存器控制 (CoupledL2 #324)

? Bug 修复

? 修复 PageCache 和 itlbRepeater 中 X 态传播的两处 Bug (#4174)、(#4195)
? 修复重压场景下 MissQueue 满导致 MMU 卡死的 Bug (#4191)、(#4202)
? 修复 StoreQueue 中，向量 store 没有被 flush 的 Bug (#4139)
? 修复 SnpStash 在特定情况下未 probe L1 的错误问题 (CoupledL2 #326)
? 修复一系列 WriteEvictOrEvict 相关错误 (CoupledL2 #311)、(CoupledL2 #316)、(CoupledL2 #327)
? 修复一系列 CMO 相关错误 (CoupledL2 #317)、(CoupledL2 #325)
? 修复 CCID 错误赋值问题 (CoupledL2 #330)

? PPA 优化

? 时序

? Load Unit 中部分关键信号改为由寄存器直出 (#4144)
? 优化 Load Unit 写回数据生成逻辑 (#4167)
? 优化 L2 Cache 中 SRAM 出口到寄存器门控信号的关键路径 (CoupledL2 #321)

? 面积

? 缩减 LQReplay 项数，在 LQReplay 占用率达到一定阈值时让 IQ 发射最老的 load (#4183)

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，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 2 月 3 日发布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！

【香山双周报 68】20250120 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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