香山开源高性能RISC-V处理器设计与实现

Wang Kaifan,Xu Yinan,Yu Zihao,Tang Dan, Chen Guokai, Chen Xi, Gou Lingrui,Hu Xuan,Jin Yue, Li Qianruo, Li Xin,Lin Jiawei, Liu Tong,Liu Zhigang,Wang Huaqiang,Wang Huizhe,Zhang Chuanqi,Zhang Fawang,Zhang Linjuan, Zhang Zifei,Zhang Ziyue,Zhao Yangyang,Zhou Yaoyang, Zou Jiangrui,Cai Ye,Huan Dan,Li Zusong,Zhao Jiye, He Wei,Sun Ninghui,Bao Yungang

wf（2023）

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摘要

近年来以RISC-V为代表的开源指令集引领了开源处理器的设计潮流.?然而,目前国内外的开源处理器性能尚未满足学术界和工业界的需求.?为填补空白,香山处理器项目启动.?香山是一款开源高性能RISC-V处理器,采用6发射超标量乱序执行设计,目前在著名开源项目托管平台GitHub上获得超过3200个星标(Star),形成超过400个分支(Fork),成为国际上最热门的开源硬件项目之一,得到国内外企业和研究者的积极支持.?香山处理器在近两年时间中历经两代版本演进,第一代"雁栖湖"微架构已经成功流片,回片性能符合预期;第二代"南湖"微架构已进入最后的优化迭代阶段,即将投片,据已知消息,其仿真评估性能在当前开源处理器中排名第一.?主要讨论香山前两代微架构的实现细节与设计演进,并系统介绍开发香山过程中的各类挑战与经验.

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