计算机工程与科学 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (11): 1945-1952.
李华,王永文
LI Hua,WANG Yongwen
摘要: 指令集体系结构(ISA)是芯片最底层、最核心的部分,已有的关于ISA对性能影响的研究工作通常基于物理硬件平台实现,但不同的硬件实现方案使得无法直接对比分析ISA对性能的影响。基于以上原因,使用Gem5模拟器,采用相同的硬件配置与相同版本的编译器,对ARM,RISC-V和x86这3种ISA进行了仿真对比。采用CoreMark,Dhrystone和Whetstone作为基准测试程序。同时,利用McPAT对功耗进行了评估。模拟结果表明,ARM ISA在性能和功耗方面优于RISC-V和x86 ISA,但ARM和RISC-V之间的差异非常细微,而ARM和x86之间的性能差距可能是由实验中使用相对较低的硬件配置引起的,并且可以通过更积极的硬件方法将差距缩小甚至逆转。研究表明,ISA并不能从根本上提高效率。