【香山双周报 70】20250217 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 70 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，前端修复重定向时 RAS 判断 Call/Ret 的条件问题，后端修复向量无序规约求和中 fflags 标志位生成出错的问题，访存和缓存修复与 cbo 指令相关的冲刷、异常处理和违例检查等一系列 Bug。本期还更新了昆明湖架构近期性能。

近期进展

前端

Bug 修复
- 修复重定向时 RAS 判断 Call/Ret 的条件问题 (#4232)
- 预译码增加对 JALR target 的独立检查 (#4234)
- 预译码增加对 JALR 位置的检查 (#4269)
时序
- ICache miss 通路上 MSHR 选择提前 (#4173)
- ITTAGE region table 读取提前 (#4216)
- 去除一些时序不好的 Clock Gating (#4223)

后端流水线

Bug 修复
- 修复部分指令信息在硬件性能计数器丢失的问题 (#4257)
- 修复 scountovf 寄存器读取时未受 counteren 控制的问题 (#4267)
- 修复写 mcontrol6 寄存器的 dmode 字段时未考虑 chain 的影响 (#4256)
- 修复向量无序规约求和中 fflags 标志位生成出错的问题 (#4244)
RVA23 Profile
- 支持低功耗轮询拓展 (zawrs) (#4211)

访存与缓存

CHI 总线
- 在 CoupledL2 以及 OpenLLC + OpenNCB 的 SoC 中已经支持 Issue C (CoupledL2 #333)、(OpenLLC #47)、(OpenNCB #3)
Bug 修复
- 修复 Uncache 合并和 load replay 相关的两处 Bug (#4268)、(#4275)
- 修复虚拟化 onlyStage1 或 onlyStage2 场景下的 corner case，以及 MMU 的 X 态传播问题 (#4252)、(#4253)、(#4266)
- 修复与 cbo 指令相关的冲刷、异常处理和违例检查等一系列 Bug (#4262)
- 修复 cas 请求发生 miss 后，未向 MSHR 传递 amo_cmp 的 Bug (#4272)
- 修复非对齐访存的异常处理、违例检查和错误唤醒相关的四处 Bug (#4227)、(#4228)、(#4239)、(#4263)
- 修复 PMA 配置缺失和预取指令权限检查的两处 Bug (#4226)、(#4235)
- 修复 WriteEvictOrEvict 回复状态不符合手册标准的 Bug (CoupledL2 #352)
- 修复 SnqQuery 嵌套 Evict 时，SnqQuery 回复状态不符合一致性要求的 Bug (CoupledL2 #353)
- 修复一系列 DataCheck、Poison 相关 Bug (CoupledL2 #335)、(CoupledL2 #337)、(CoupledL2 #339)

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 2 月 14 日 7f475a2 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：

SPECint 2006 est.	@ 3GHz	SPECfp 2006 est.	@ 3GHz
400.perlbench	35.88	410.bwaves	66.62
401.bzip2	25.55	416.gamess	40.91
403.gcc	46.67	433.milc	45.21
429.mcf	58.13	434.zeusmp	51.96
445.gobmk	30.34	435.gromacs	33.61
456.hmmer	41.60	436.cactusADM	46.26
458.sjeng	30.50	437.leslie3d	46.10
462.libquantum	122.57	444.namd	28.91
464.h264ref	56.66	447.dealII	73.69
471.omnetpp	39.35	450.soplex	52.00
473.astar	29.24	453.povray	53.42
483.xalancbmk	72.01	454.Calculix	16.38
GEOMEAN	44.17	459.GemsFDTD	36.01
		465.tonto	36.74
		470.lbm	91.18
		481.wrf	40.62
		482.sphinx3	48.61
		GEOMEAN	44.52

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 70】20250217 期

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后端流水线

访存与缓存

评估

后记

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