计算机工程与科学 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (11): 1901-1911.
邓全,林荣臻,罗莉,鲁建壮,王永文
DENG Quan,LIN Rongzhen,LUO Li,LU Jianzhuang,WANG Yongwen
摘要: 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%。