计算机工程与科学

作者：邓全, 林荣臻, 罗莉, 鲁建壮, 王永文

单位：1.国防科技大学计算机学院,湖南 长沙 410073；2.先进微处理器芯片与系统重点实验室,湖南 长沙 410073

关键词：性能分析,可配置CPU,PMU,NPB,测试,

基金：国家自然科学基金(62202481);国防科技大学科研计划项目(ZK22-05)； 高层次科技创新人才工程人选自主科研项目(22-TDRCJH-02-006)；PDL开放基金（WDZC20235250112）；芙蓉计划科技创新类湖湘青年英才项目（2024RC3116）

随着集成电路的发展和芯片应用的不断拓展,可配置CPU为芯片设计空间的探索提供了便利。可配置CPU不仅能满足敏捷设计的需求,还能兼顾用户根据目标应用进行调优的需求。然而,目前面向特定应用的可配置CPU的性能调优仍主要依赖于资深体系结构工程师,缺乏一套科学方法进行指导，因此,提出了一种面向特定应用的可配置CPU性能分析方法。在软件层面,利用Perf工具快速定位应用程序在硬件执行时的热点代码块；在硬件层面,通过分析框架的2种计数模式(时钟周期计数与slots计数),锁定各个执行部件的热点执行情况,以便设计人员快速定位硬件执行的热点行为。对支持RISC-V指令集的可配置DMR架构在流体力学典型程序NPB上进行了敏捷设计。实验结果表明,迭代后可配置CPU单核性能提升了13.2%,面积开销增加了12.2%。

来源：2025年第11期

《计算机工程与科学》期刊编辑部

查看计算机工程与科学杂志2025年第11期