【香山双周报 82】20250804 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 82 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，昆明湖各组开始进行 V3 的设计。此外，前端修复 Svpbmt NC 取指冲刷后仍入队 IBuffer 的问题，后端修复 xcontext 寄存器未复位的问题，访存和缓存部分修复 Dcache bus error 相关的生成逻辑，以避免 X 态传播。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 Svpbmt NC 取指未在 L1-L2 总线上打上相应标记的问题 (#4898)
- 修复 Svpbmt NC 取指状态机冲刷的问题 (#4903)
- 修复 Svpbmt NC 取指冲刷后仍入队 IBuffer 的问题 (#4922)
V3 Feature
- 半行对齐的预测块生成，uBTB 和 mBTB 相应的支持，删除跨页预测，增加 SRAM 读优先读写冲突时的写 buffer，分支预测器历史改为路径历史 (#4896)

后端流水线

Bug 修复
- 修复 xcontext 寄存器未复位的问题 (#4915)
- 修复软件检查异常未配置异常优先级的问题 (#4923)
V3 Feature
- 扩大发射宽度至 8，配套修改发射队列配置，并增加 ALU 数量 (#4845)
- 支持不定周期功能单元的推测唤醒及取消 (#4845)
- 支持 load 推测唤醒及取消 (#4845)

访存与缓存

Bug 修复
- 修复 Napot 页的判断条件，只有 PPN 低 4 位为 4'b1000 的页才能覆盖 64KB 范围 (#4828)、(#4900)
- 修复发生 gpf、获取 gpaddr 时的 vpn 匹配逻辑未考虑 Napot 页的 Bug (#4911)
- 修复 vaddr 最高 2 位被误截断，导致部分场景下写回 CSR 的 gpaddr 值高两位可能错误的 Bug (#4913)
- 修复 Dcache bus error 相关的生成逻辑，以避免 X 态传播 (#4899)
- 在 Dcache MSHR 中设置 memBackType 初始值，以正确告知 L2 Cache 请求的类型属于 memory 或 uncache (#4907)
- 修复向量 Segment 指令的 vaddr 高位被截断，导致误报异常的 Bug (#4892)
- 修复向量非对齐可能产生的部分卡死问题 (#4914)

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 8 月 1 日 99d41d3 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	35.91	410.bwaves	67.24
401.bzip2	25.51	416.gamess	41.00
403.gcc	47.95	433.milc	44.95
429.mcf	60.20	434.zeusmp	51.71
445.gobmk	30.69	435.gromacs	33.67
456.hmmer	41.61	436.cactusADM	46.18
458.sjeng	30.65	437.leslie3d	47.77
462.libquantum	122.65	444.namd	28.87
464.h264ref	56.63	447.dealII	73.15
471.omnetpp	41.49	450.soplex	52.54
473.astar	29.35	453.povray	53.48
483.xalancbmk	72.73	454.Calculix	16.38
GEOMEAN	44.70	459.GemsFDTD	40.45
		465.tonto	36.66
		470.lbm	91.96
		481.wrf	40.64
		482.sphinx3	49.10
		GEOMEAN	44.97

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 82】20250804 期

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后端流水线

访存与缓存

评估

后记

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