【香山双周报 76】20250512 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 76 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，后端修复了中断处理相关的多处问题，访存修复了StoreQueue、Uncache、非对齐相关的多处问题。本期还更新了昆明湖架构近期性能。

近期进展

前端

无

后端流水线

Bug 修复
- 修复 LCOFI (本地计数器溢出中断) 位在 xvip/xvien 寄存器中的可读写性问题 (#4648)
- 修复 xstateen 对 sireg/vsireg 寄存器控制出错的问题 (#4649)
- 修复虚拟中断注入没有被 mnstatus.nmie 控制的问题 (#4645)
- 修复 wfi 未能被非屏蔽中断唤醒的问题 (#4645)
- 修复 tval 寄存器在中断，CSR 相关异常，重定向同时发生的综合场景下更新出错的问题 (#4671)
- 修复 mcause 在中断的双重陷入时更新出错的问题 (#4671)
- 修复部分发生 EX_II/EX_VI 异常指令同时发生中断，且在中断处理函数再次发生上述异常时，tval 寄存器无法正常更新的错误 (#4671)
其他
- 在仿真输出中添加版本信息 (#4626)

访存与缓存

Bug 修复
- 修复 StoreQueue 中，一条 uncache store 发生异常时的出队逻辑 (#4641)
- UncacheBuffer 的 store 和 load 改为按照 robIdx 仲裁入队，防止依赖卡死 (#4628)
- 修复非对齐访存跨页且新页产生异常时，写入 *tval 的值依然为前一页地址的 bug (#4673)
- 对于非对齐访存指令，当 RAW queue 满时需要 rollback 以避免阻塞 (#4674)
- 修复在 StoreQueue 中 cbo 指令出现异常时的 bug (#4663)
- 修复 genVpn 函数未考虑虚拟化不同阶段、以及未考虑大页的 vpn 拼接等 bug (#4647)
- 修复虚拟化 allStage 且两阶段均为大页时的部分场景下，生成 ppn 有误的 bug (#4658)
- 修复 MMU 在 napot 场景下的部分命中匹配逻辑 (#4659)
- 修复 StoreQueue 中向量异常的 flag 误发生超时 assert 的问题 (#4660)

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 5 月 8 日 f9d8efe 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	35.93	410.bwaves	66.86
401.bzip2	25.51	416.gamess	40.90
403.gcc	47.91	433.milc	45.17
429.mcf	59.57	434.zeusmp	52.09
445.gobmk	30.32	435.gromacs	33.66
456.hmmer	41.61	436.cactusADM	46.18
458.sjeng	30.52	437.leslie3d	45.90
462.libquantum	122.43	444.namd	28.88
464.h264ref	56.57	447.dealII	73.57
471.omnetpp	41.45	450.soplex	52.64
473.astar	29.30	453.povray	53.39
483.xalancbmk	72.95	454.Calculix	16.38
GEOMEAN	44.59	459.GemsFDTD	35.68
		465.tonto	36.69
		470.lbm	91.19
		481.wrf	40.64
		482.sphinx3	49.10
		GEOMEAN	44.54

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 76】20250512 期

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后端流水线

访存与缓存

评估

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