香山开源高性能RISC-V处理器敏捷设计实践

2019年,在中国科学院支持下,由中国科学院计算技术研究所牵头发起“香山”高性能开源RISC-V处理器项目,研发出目前国际上性能最高的开源高性能RISC-V处理器核“香山”,在开源项目托管平台GitHub上获得超过3 000个星标,形成360多个分支,成为国际上广受关注的开源硬件项目之一,得到国内外企业的支持。2021年6月22日,“香山”开源高性能RISC-V处理器在首届RISC-V中国峰会上亮相,引起了各界的广泛关注。本文根据第二届RISC-V中国峰会的主会报告“香山开源高性能RISC-V处理器敏捷设计实践”整理而成,分享香山过去一年的总体进展。     

香山开源高性能RISC-V处理器设计与实现

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3 200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.