【香山双周报 73】20250331 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 73 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，前端修复指令预取流水线对于高位地址异常的处理，后端修复 trigger 触发以及异常产生时，指令融合未被停止的问题，访存和缓存修复若干 CoupledL2 违背 CHI 协议的一致性问题。本期还更新了昆明湖架构近期性能。

近期进展

前端

Bug 修复
修复指令预取流水线对于高位地址异常的处理 (#4423)
时序/面积优化
一系列 SRAM 拆分 (#4468) 、 (#4360)、 (#4485)

后端流水线

Bug 修复
修复 trigger 触发以及异常产生时，指令融合未被停止的问题 (#4439)
进一步修复 amocas.q 指令卡死的问题 (#4435)
修复指令融合译码单元在被无效时，仍然输出有效融合信息的问题 (#4456)
修复 reset 后，non-reg 中断等待 difftest 框架同步错误的问题 (#4449)

访存与缓存

Bug 修复
修复 MMU 中，与高位地址检查、异常处理、Svnapot 扩展相关的一系列问题 (#4422)、(#4448)、(#4453)、(#4454)、(#4455)、(#4471)、(#4472)、(#4473)
修复 NEMU 作为多核 ref 时，开启虚拟化场景下的 Bug (NEMU #835)
修复若干 Uncache、非对齐、异常混合场景的 Bug (#4426)、(#4441)、(#4442)
修复 NEMU 在 PBMT 将内存属性由 cacheable 覆盖为 IO/NC 时，原子指令和非对齐访存没有报异常的 Bug (NEMU #833)
修复若干 CoupledL2 违背 CHI 协议的一致性问题 (CoupledL2 #390)、(CoupledL2 #392)、(CoupledL2 #395)
添加 L2 Cache 退出维护一致性状态前对 WFI(Wait For Interrupt) 状态的检查 (CoupledL2 #385)
修复若干 CHI 协议中 RespErr 字段处理的相关问题 (CoupledL2 #384)、(CoupledL2 #394)
时序/面积优化
调整 L2 Cache SRAM(tag) 规格 (CoupledL2 #388)；添加 SRAM 控制接口 (CoupledL2 #389)

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 28 日 0e64db5 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	35.85	410.bwaves	66.93
401.bzip2	25.49	416.gamess	40.90
403.gcc	46.64	433.milc	45.30
429.mcf	58.07	434.zeusmp	51.77
445.gobmk	30.25	435.gromacs	33.65
456.hmmer	41.60	436.cactusADM	46.21
458.sjeng	30.39	437.leslie3d	45.99
462.libquantum	122.51	444.namd	28.88
464.h264ref	56.56	447.dealII	73.41
471.omnetpp	39.51	450.soplex	51.98
473.astar	29.22	453.povray	53.43
483.xalancbmk	71.97	454.Calculix	16.37
GEOMEAN	44.13	459.GemsFDTD	36.38
		465.tonto	36.72
		470.lbm	91.22
		481.wrf	40.64
		482.sphinx3	48.59
		GEOMEAN	44.53

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 73】20250331 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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