未来可期 中科院计算所“香山”高性能处理器架构浅析

张平

国内的处理器开发一直是一个值得讨论的话题。近年来，随着外部环境变化和自身产业发展需求，国内处理器自主研发、自主可控的呼声越来越高。中科院作为国内水平最高、产业最为齐全的研发机构，在自主处理器尤其是处理器架构方面做出了很多贡献。2021年，中科院计算所包云岗研究员又发布了全新的、采用RISC-V指令集的“香山”高性能处理器架构。那么，“香山”高性能处理器架构究竟怎么样？它的性能和设计大概相当于国际什么水平的产品呢？

2021年6月22日，中科院计算所包云岗、唐丹和徐易难三位研究人员公布了有关“香山”高性能架构（下简称“香山”）的相关内容。在“香山”公布之后，引发了业内高度关注。从行业角度来看，“香山”是目前国内少有的以RISC-V为主的高性能架构，并且它仅用了1年时间，就完成了整体架构设计。

“香山”高性能处理器架构的一些背景资料

香山的开发从2020年6月11日开始。实际上，在相关工作开始之前，研究人员就在探讨为什么CPU产业界没有出现一个像Linux那样开放和共享的开源主线，在经过多番讨论和深入的思考后，中科院计算所的研究人员选择了RISC-V作为基础指令集，并基于它开发全新的开源CPU架构。

有关RISC-V的相关内容，本刊在2018年6月的《处理器领域的“Linux”？一起走进开源免费架构RISC-V》 -文中有过比较详细的解读，虽然这篇文章已经是3年之前的了，但是对RISC-V的一些基本概念和知识的解读到现在也依1日有效。简单来说，RISC-V是一个标准、免费、开放的指令级架构，RISC-V基金会和企业SiFive对其进行维护，RISC-V研讨会用于展示和沟通有关RISC-V的发展和创意。……