【2025 香山入门指南 · 我在 827 做访存】(六)并行计算的诱惑
在“2025 香山入门指南”系列文章中,我们希望构建一个基于 2025 年 6 月昆明湖 V2 版本的香山(XiangShan,提交哈希为 6318236)上手指南,通过一系列引导性的入门指南,来引导新同学们学习、了解并最终掌握香山。
827 是昆明湖项目访存组的主要办公室,“我在 827 做访存”系列以此为题介绍香山访存部分的设计。本文是本专题的第六部分,主要介绍向量访存。计算机硬件的发展史本质上是对运算速度的追求,随着传统串行计算在功耗与散热方面触及物理瓶颈,并行计算成为提升性能的必然路径。文中介绍了 SISD、SIMD、MISD 及 MIMD 四种体系结构,并重点阐述了现代处理器中关键的向量计算技术。不同于传统固定位宽的 SIMD 指令集,RISC-V Vector(RVV)通过引入可变矢量长度的概念,允许硬件根据实际场景调整寄存器长度,实现了软件代码与硬件实现的解耦。文章还以香山昆明湖 V2 处理器为例,简要解析了其紧耦合向量单元的向量访存单元的实现机制,包括利用拆分与合并模块处理向量访存指令,以及针对不同访存模式的优化策略。