计算机工程与科学

作者：王洁, 付丹阳,

单位：1.大连理工大学软件学院，辽宁 大连 116081；2.北京开源芯片研究院，北京 100085

关键词：RISC-V,超标量,处理器,ROB压缩,

RISC-V指令集具有灵活可扩展的优势，向量扩展是其扩展指令集之一。在实现向量扩展时需要将向量指令拆分成多条微指令，如果每条微指令都占用一项重排序缓存（ROB），会存在一定的信息冗余，并且会减少CPU中并行执行的指令（in-flight指令）数量，影响处理器性能。基于指令与微指令在ROB中的存储解耦方法，使用一个新的队列（RAB）存储每条微指令的目的寄存器的重命名映射关系等信息，每项ROB只存储其对应指令拆分的微指令的公共信息，ROB与RAB分别控制指令与微指令的提交与回滚，减少了存储信息冗余，缓解了由向量指令拆分的微指令过多导致的in-flight指令数量减少问题。在上述方法的基础上，同时实现了标量指令的ROB压缩，在ROB项数不变的情况下，增加了in-flight指令的最大数量。最终的仿真结果表明，此方法有效提高了处理器性能。

来源：2024年第7期

《计算机工程与科学》期刊编辑部

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