【香山双周报 72】20250317 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 72 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 IFU 修复 uncache 区域总线返回 corrupt 的处理，后端修复 AMOCAS 指令重命名出错导致卡死的问题，访存和缓存修复非对齐访存在违例检测和写回唤醒上有关的一系列问题。本期还更新了昆明湖架构近期性能。

此外，我们还公开了《香山开源处理器用户手册》的仓库： https://github.com/OpenXiangShan/XiangShan-User-Guide 和对应网页： https://docs.xiangshan.cc/projects/user-guide/ ，以及《香山开源处理器设计文档》的仓库： https://github.com/OpenXiangShan/XiangShan-Design-Doc 和对应网页： https://docs.xiangshan.cc/projects/design/ ，欢迎大家阅读和提问。

近期进展

前端

Bug 修复
- IFU 修复 uncache 区域总线返回 corrupt 的处理 (#4301)

后端流水线

Bug 修复
- 修复复位时 CSR difftest 框架错误比对的问题 (#4419)
- 修复 CSR 读指令访问 xireg 和 Vtype 时未按序处理的问题 (#4393)、(#4354)
- 修复 JumpUnit 中高位地址截断异常产生时未正常发出重定向信号的问题 (#4392)
- 特定场景下同步释放 JTAG 的 reset 信号 (#4414)
- 修复 Trigger 中，在特定匹配模式下 pc 与 tdata2 匹配出错的问题 (#4346)
- 修复 AMOCAS 指令重命名出错导致卡死的问题 (#4382)
时序/面积优化
- 去除只读 CSR 寄存器输出作为写数据输入驱动的冗余逻辑 (#4412)

访存与缓存

RVA23 Profile
添加了 L2 Cache 刷新操作 (CoupledL2 #348)
Bug 修复
- 修复非对齐访存在违例检测和写回唤醒上有关的一系列问题 (#4333)、(#4359)、(#4369)、(#4426)
- 修复多核场景下，difftest 不支持向量 load 指令结果检查的 Bug (#4361)
- 修复预取请求错误进入 load RAR queue 导致的功能和性能 Bug (#4367)
- 修复 Dcache 发生 ECC 或 data error 时的处理逻辑 (#4345)、(#4394)
- 修复多种虚实地址转换模式混杂导致的例外地址错误的 Bug (#4349)
- 修复 MMU 中，与 TLB 压缩、地址截断、异常处理相关的一系列问题 (#4396)、(#4404)、(#4406)、(#4407)
- 修复 L2 Cache 中与 CMO 事务相关 Bug (CoupledL2 #382)、(CoupledL2 #378)
- 修复 L2 Cache 出现嵌套事务时，目录命中/缺失相关逻辑；对于 ProbeAck/ProbeAckData 事务，更新 MSHR 中状态 (CoupledL2 #374)、(CoupledL2 #377)

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 3 月 14 日 9245b52 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	66.89
401.bzip2	25.50	416.gamess	40.89
403.gcc	46.72	433.milc	45.25
429.mcf	58.13	434.zeusmp	52.10
445.gobmk	30.26	435.gromacs	33.65
456.hmmer	41.60	436.cactusADM	46.16
458.sjeng	30.53	437.leslie3d	46.01
462.libquantum	122.50	444.namd	28.88
464.h264ref	56.57	447.dealII	73.43
471.omnetpp	39.37	450.soplex	51.99
473.astar	29.23	453.povray	53.44
483.xalancbmk	72.03	454.Calculix	16.38
GEOMEAN	44.15	459.GemsFDTD	37.18
		465.tonto	36.67
		470.lbm	91.24
		481.wrf	40.62
		482.sphinx3	48.57
		GEOMEAN	44.60

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 72】20250317 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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