【香山双周报 90】20251124 期

欢迎来到香山双周报专栏，我们将通过这一专栏定期介绍香山的开发进展。我们期待您的贡献。

本次是第 90 期双周报。

香山开发方面，前端在 V3 实现了一些新的性能特性，同时修复了多个 BPU 重构带来的性能 bug~~希望下次双周报时性能能够达到重构前水平（×2）~~。后端正在推进 V3 新向量单元的设计，同时修复了一些 V2 的遗留 bug。访存新增了 berti 预取器，同时继续推动各个模块的代码重构，还修复了一些 V2 功能 bug。

近期进展

前端

RTL 新特性
支持 BPU 训练反压 Ftq Resolve Queue，避免读写冲突时训练数据丢弃（#5148）
修改 PHR 哈希逻辑（#5209）
Bug 修复
修复 ABTB 在阻塞时输出失效的问题（#5197）
修复 TAGE 主表的若干问题，启用主表（#5156）
修复 ITTAGE 训练索引非 one-hot 导致的 assertion fail（#5184）
修复 FTQ ResolveQueue 未被 redirect 正确冲刷的问题（#5149，#5238）
修复 FTQ ResolveQueue 项滞留过久导致 BPU 新预测结果已经覆盖原始 FTQ 项，进而导致 BPU 训练错误的问题（#5225）
修复 FTQ bpTrainStallCnt 位宽有误的问题（#5201）
时序/面积优化
移除 ICache Meta/DataArray 的 SRAMTemplate 中冗余的 holdRead 参数，同时优化时序和面积（#5186）
代码质量
移除去除跨页取指支持后冗余的 ipmp/itlb 端口（#5213）
重构 TAGE BaseTable alignBank，顺便修复了 bank 索引计算有误的问题（#5162）
重构 VecRotate 逻辑（#5218）
调试工具
新增 Tage Trace DB（#5219）
新增大量软件仿真性能计数器（#5187）

后端

RTL 新特性
正在推进 V3 向量单元的新设计实现
为顶层 debug 模块添加每个 traceGroup 的有效标志，以及 mstatus 寄存器的跟踪支持（#5146）
Bug 修复
修复 nmi 寄存器 gating 相关问题（#5067 #5215）
拒绝 xip 类 CSR 的乱序读取（#5131）
正在修复对 oldVd 的错误依赖、ROB 压缩等等问题
代码质量
进行 V3 后段代码的质量优化，删除部分冗余代码，修改一些代码风格，进行部分重命名（#5135）
时序优化
推进对向量 reduction、Regfile 等单元的评估与优化

访存与缓存

RTL 新特性
（V2）为 TLB 添加 pmu 性能事件（#5205）
（V2）为 CoupledL2 添加了一些性能事件（CoupledL2 #437，CoupledL2 #441）
新增 berti 预取器（#5049）
调整了 MemBlock 中发射与写回的端口（#5167）
MMU、LoadUnit、StoreQueue、L2 等模块重构与测试持续推进中
Bug 修复
（V2）修复了 MXR 有效时 PMM 没有被禁用的问题（#4997）
（V2）修复了 DCache 转发 corrupt 状态时时序不匹配的问题（#5228）
（V2）添加使能位来决定是否检查 KeyID（#5241）
（V2）修复了 CoupledL2 中将 SnpUnique 错误译码为 SnpPreferUnique 的问题（CoupledL2 #438）
（V2）在 CoupledL2 中添加 l-credit 管理器以修复性能（CoupledL2 #433）
时序
（V2）简化了 CoupledL2 中 RXSNP 端口的 CMO 请求，并将 RXRSP 与 RXDAT 流水化（CoupledL2 #436）

性能评估

SPECint 2006 est.	@ 3GHz	SPECfp 2006 est.	@ 3GHz
400.perlbench	36.13	410.bwaves	67.28
401.bzip2	25.39	416.gamess	40.98
403.gcc	47.97	433.milc	45.01
429.mcf	60.54	434.zeusmp	51.85
445.gobmk	30.29	435.gromacs	33.58
456.hmmer	41.60	436.cactusADM	46.22
458.sjeng	30.21	437.leslie3d	48.02
462.libquantum	122.60	444.namd	28.86
464.h264ref	56.59	447.dealII	73.54
471.omnetpp	41.73	450.soplex	52.53
473.astar	29.14	453.povray	53.41
483.xalancbmk	72.80	454.Calculix	16.37
GEOMEAN	44.62	459.GemsFDTD	38.92
		465.tonto	36.69
		470.lbm	91.96
		481.wrf	40.64
		482.sphinx3	49.10
		GEOMEAN	44.90

我们使用 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%。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。

编译参数如下所示：


编译器	gcc12
编译优化	O3
内存库	jemalloc
-march	RV64GCB
-ffp-contraction	fast

处理器及 SoC 参数如下所示：


commit	d0adbd4
日期	2025/11/21
L1 ICache	64KB
L1 DCache	64KB
L2 Cache	1MB
L3 Cache	16MB
访存单元	3ld2st
总线协议	TileLink
内存延迟	DDR4-3200

【香山双周报 90】20251124 期

近期进展

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后端

访存与缓存

性能评估

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