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最后发表： mite
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太大 反对

最后发表： mite
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收到ZHT的电话短信。 在医院还记挂FREEOZ呢。 没有关系。 你安心在医院。 代问老人家好。<br>
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我们几个课代表已经讨论 交了4封作业了（看顶贴）， 还有几封还在讨论。<br>
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顶上我 和从前MM， LEO一起搞了个 精华宝库。 你看看。 思路和你一样， 为了把帖子保存起来。 方法改了一下。 这样不占EXTRA空间； 而且其他网站要转 也难一点； 还有就是都是FREEOZ自己的帖子 有亲切感。 你觉得怎么样？

最后发表： 同心缘
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一看就是假的，要是真的多有趣~~~

最后发表： mite
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<a target=_blank href=http://www.freeoz.org/forum/viewthread.php?tid=35087&Upflag=1&Num=1>http://www.freeoz.org/forum/viewthread.php?tid=35087&Upflag=1&Num=1</a>

最后发表： amy
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好漂亮的娃娃。

最后发表： 从前和以后
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这么吓人，每礼拜停两天？<br>
受不了！

最后发表： mite
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真是太怪了。<br>
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应该是有非特/SUNNY可以。 但是他们一定不会。 所以成了 FREEOZ 第1件神秘事件。

最后发表： hostcash
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据小日本一贯的作风，应该不会引渡的

最后发表： error
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fox，你是用软件可盘还是直接拷贝到RW盘上的<br>
如果是直接拷贝到RW盘上，win98可以读的呀<br>
我用winxp下直接拷贝，然后刻录，在家里的win98下可以读<br>
你不会拷贝之后没有刻录吧

最后发表： icelemontea
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看了，确实不错，支持

最后发表： aocheng
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能娶就娶

最后发表： icelemontea
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急不可耐要去看

最后发表： weirluo
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顶，<br>
有趣阿~

最后发表： mite
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喜欢我这个IDEA的， 请看看TOP的 精华宝库， 到各个LINK总汇中加还没有包括进的LINK。 一起来做。

最后发表： 獭霸雷西
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不怕，中国没有的技术，最后还是国家投降！

最后发表： 同心缘
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好玩，咱也有资格装一把<img src="../leadbbsfile/UBBicon/em39.GIF" width=46 height=46 align=absmiddle border=0>了，可惜，这样的机会实在是凤毛麟角<img src="../leadbbsfile/UBBicon/em41.GIF" width=46 height=46 align=absmiddle border=0>

最后发表： adrd
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贴乱了吧？

最后发表： mite
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我没有删

最后发表： error
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我知道一个护士，在她们医院附近－－西直门被抢了手机

最后发表： mite
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PRIVATE MESSAGE。 论坛里的。

最后发表： adrd
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<IMG SRC=../leadbbsfile/fileType/gif.gif border=0 onLoad="javascript:if(this.width>570)this.width=570;" onMouseover="javascript:if(this.width>570)this.width=570;" align=absmiddle>此主题相关图片<br>
<IMG SRC=../leadbbsfile/upload/2003/12/18/095516.gif border=0 alt=按此在新窗口浏览图片 onclick="javascript:window.open(this.src);" onLoad="javascript:if(this.width>570)this.width=570;" onMouseover="javascript:if(this.width>570)this.width=570;" style="cursor:hand" align=absmiddle><br>

最后发表： rock
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我经常把我们课题组比做一个硬骨头连队，把自己比做连长。在狗剩1号流片成功后，我这个连长得到了很多本来应该属于全连的荣誉，包括获得“中国青年五四奖章”并受到总书记的接见，而每天跟我一起冲锋陷阵的兄弟们什么也没有。我真是愧对他们。 <br>去年在狗剩1号tapeout之后，我曾经说，我觉得三个都能成，如果两个成功也可以接受，如果只有一个成功我会觉得比较失败，如果全部不成功那就没有天理了。但龙芯2号tapeout之后，我对A方案和B方案都没有必胜的信心。但不管最后结果怎么样，有两点是肯定的。一是全组已经尽了最大努力，Godson-2的设计比Godson-1辛苦得多，难度大得多。在狗剩1号发布会后龙芯2号的工作才全面铺开，10个月后我们就完成了这么复杂的设计，没有全组兄弟们玩命的工作是不可能做到的。二是即使流片不成功，我们已经有了很好的基础，以前的至少90%的工作没有白费，即使这次不成以后总会成功的。 <br>9月5日下午我在丝毫没有准备的情况下收到了龙芯2号的A方案的芯片，当晚我组织了联调，虽然在加电后很快就能够启动一个简单的BIOS系统，但系统运行得很不稳定。在连续三天的调试后，我们虽然得到了一些有用的结论，如验证了跨时钟域的信号握手机制，但一直无法让系统稳定运行，因此我决定终止继续联调并给李老师和唐志敏发EMAIL报告了这一情况。 <br>虽然由于寄存器堆的问题我已经对A方案的流片不抱太大的希望，但真正面对这个结果时还是很难受。那阵子我经常坐在机房里，痴痴地看着寄存器堆的版图发呆；或者独自呆在办公室，想想过去一年中我们在实验室里度过的日日夜夜，狗剩1号发布后我们立即马不停蹄地展开龙芯2号的设计甚至在非典期间也不敢松懈。龙芯2号的设计比狗剩1号复杂得多，连续的加班也惨烈得多。在这段日子里，我自己每周的工作时间都在80小时以上，而课题组的不少同学比我还多。多少次为了一个小问题而夜不能寐，多少次为了一个小细节而殚精竭虑；每一个进步的脚印都充满了汗水，每一点进展都是心血的凝聚。竟得到这样一个结果，心里十分难受。 <br>我和唐志敏十几年的兄弟，基本上是心意相通的，点滴的想法我都跟他讨论，点滴的进展和挫折他也都知道，有些大的决策一起做出。因此，A方案流片的失败，我跟他还是坦坦然的。虽然李老师见到我象没事似的（也许他觉得这样会让我少些压力），但这样让我更不安，本来我希望他骂我一通或者安慰我一下，可惜没有。这段日子我觉得最对不住的还 是邓书记。在我们研制龙芯2号的日子里，她给了我们很多的特殊照顾，包括我们的办公环境以及我自己和课题组里员工和学生的生活条件，我一直说书记是我们的活菩萨。因此这段日子我自己都觉得不好意思见她，有时候在路上碰到，我就远远地绕开走。 <br>由于龙芯2号A方案的流片失败，我们更加迫切地等待B方案流片的结果。这种等待有时候让我坐卧不宁，必须时时刻刻地找事情做心里才好受一些。因此在这个阶段我们对龙芯2号B方案的结构和RTL继续进行优化（真算是化悲痛为力量）。不仅延迟又降低了0.5ns，而且通过对存储层次的改进，相同主频下性能也提高了很多。在SMIC完成流片后，我们得到了封装厂家的大力支持，以最快的速度完成了封装。我又派专人去上海立等芯片的封装结束并把芯片直接取回来，这种在煎熬中等待的日子我是一刻也不想过了。好在天道酬勤，在拿到芯片的40分中内我们就用龙芯2号把操作系统启动了起来。此后，我们又化了大约三个礼拜针对龙芯2号虚地址CACHE和猜测执行的特点把操作系统搞稳定。 <br>现在，基于龙芯2号的Linux-PC已经稳定运行了一个多月。目前的龙芯2号最高频率为300MHz，功耗1W-2W，成品率约为80%左右。在性能方面，在联调的第一天我们只把龙芯2号的主频调到133MHz时已经明显感觉到比266MHz的狗剩1号还要快很多。狗剩1号不能胜任的许多应用，包括流媒体的软解压、GNU 2.4的支持、Mozilla浏览器、Open Office办公软件等重量级的应用，在龙芯2号中都能比较流畅地运行。尤其是流媒体的软解压，我曾经化了三天三夜进行软件优化来提高狗剩1号软解压的效果，但最后还是差一点；把狗剩1号勉强能软解压播放的一个mpeg文件在200MHz的龙芯2号上播放，只要23%的CPU。而对于标准的MP3播放，龙芯2号只要不到1%的CPU就应付裕如了。通过使用SPEC CPU2000对龙芯2号的性能分析表明，相同主频下龙芯2号的性能已经明显超过PII的性能，是狗剩1号的3-5倍。 <br>我曾经终日坐在用龙芯2号做的计算机前，玩着各种游戏，使用各种重量级的软件来感受龙芯2号的性能。虽然对于有些大型的应用软件还感到有些迟钝，但我们的龙芯2号已经明显表现出她作为PC机中使用的CPU的资格和风范。每当我在龙芯2号上玩着LINUX PC中的各种游戏，想想一年前玩狗剩1号时觉得性能不理想时的郁闷心情，真是我这一年来最爽的体验。 <br>龙芯2号的性能提高主要来自先进的结构设计，包括四发射和乱序执行结构的设计。而乱序执行的关键技术是龙芯2号结构设计的重点和难点，四发射的RISC结构如果没有乱序执行技术的支持是发挥不出效率的。例如典型的定点程序中平均每六、七条指令就有一条转移指令，意味着在四发射结构中每两拍就有一条转移指令。如果等转移指令的目标地址确定再进行后面的取指，意味着每取两拍指令就得等五、六拍甚至更多才能继续后面的取指。又如，做一个简单的加法需要两个操作数，而如果这两个操作数都需要从内存中（即主板上的内存条）取回来，那么在做这个加法之前，需要至少上百拍的时间为这个加法准备数据。指令乱序执行的核心思想就是减少各种相关引起的等待，充分发挥处理器的效率。 <br>
主要做法包括：（1）转移猜测，即在转移指令目标尚未确定的时候，根据过去转移指令执行的历史猜测该转移指令的转移方向和转移目标，并根据猜测的结果进行后续指令的取指，为处理器提供连续稳定的指令流。如果最后发现猜测错误，则取消猜错的转移指令后面的指令。（2）动态调度，即在前面的指令由于操作数未准备好而等待时，后面的操作数已经准备好的指令可以越过前面的指令先执行。（3）寄存器重命名，即指令运算后先 写到一个临时的寄存器，等确定该指令不会被取消后再写到真正的目标寄存器中去。这样做的好处除了便于前面指令发生例外或转移猜错时取消外，还避免了由于两条指令写同一个寄存器时的等待。此外，访存指令的乱序执行又有新的特征。除了通过增大CACHE和对CACHE进行有效的组织尽量提高CACHE命中率并降低CACHE访问的延迟外，还需要对访存指令进行乱序执行以提高效率。访存指令乱序执行的关键技术包括：（1）Non-blocking技术，即在前面的访存指令由于CACHE不命中进行长延迟的存储访问时，后面的指令可以继续访问CACHE。（2）Memory Disambiguation技术，即在存数和取数指令都乱序执行的情况下，保证取数指令都能取回它前面的最近一条对同一地址的存数指令所存的值。比如如果一条取数指令在一条存数指令之后且两条指令的地址相等，但取数指令先访问CACHE，也要保证取数指令取回该存数指令的值；又如如果一条取数指令在一条存数指令之前且两条指令的地址相等，但存数指令先访问CACHE，也要保证取数指令取回原来CACHE中的值，而不是存数指令新存的值。（3）LoadSpeculation技术，即在取数指令访问CACHE后，它前面的存数指令地址还没有确定（即取数指令从CACHE中取回的值有可能是错误的），先把取数指令从CACHE中取回的值送给后续的指令用，如果后来发现它前面的存数指令和该取数指令访问的是同一个单元，再取消该取数指令后面的指令。（4）Write Buffer技术，由于存数指令也是乱序执行的，存数指令所存的值不能立即写到CACHE或内存，而是要根据存数指令在程序中的次序写到CACHE或内存。 <br>
<br>在乱序执行的结构中，虽然指令执行是乱序的，但开始和结束是有序的。指令在译码和寄存器重命名后就放在一个有序的队列中，由该队列来记录每一条指令的执行阶段并有序地结束指令。即指令在流水线中是有序进入、乱序执行、有序结束。 <br>龙芯2号的主要结构特点包括，64位设计，7-10级流水线，包括取指、译码、重命名、发射、读寄存器、执行写回、提交等，其中乘除、浮点操作、以及访存操作在执行写回阶段需要多拍。四发射结构，最多可以有64条指令乱序执行。 <br>共有5个功能部件，包括定点ALU1（完成定点加减、逻辑、移位、转移），定点ALU2（完成定点加减、逻辑、移位、乘除），浮点ALU1（完成定点加减、转换、转移），浮点ALU2（完成乘除、开方），以及访存部件（完成访存、系统管理、数据传送）。通过对浮点指令fmt域的简单扩充，浮点部件可以执行完整的定点指令以及4路SIMD的媒体指令。在乱序执行方面，转移猜测使用混合预测+Gshare + BTB + RAS的转移猜测方式；通过物理寄存器到逻辑寄存器映射进行寄存器重命名，定点浮点寄存器堆各为64项；动态调度方面定点和浮点保留站各16项，Reorder Buffer为64项。 <br>在存储管理方面，TLB为64项全相联，每项两页，页大小在4KB-4MB之间可变。此外，有一 个独立的8项的指令TLB是数据TLB的子集。与狗剩1号一样，在TLB中增加可执行位，防止缓冲区溢出攻击。数据CACHE和指令CACHE各为32KB，二路组相联。最多允许32个访存操作的Non-blocking访问，访存相关在访存队列中通过全相联的查找解决，避免了象Alpha21264或MIPS R10000中碰到访存相关时需要重新发射。实现load-speculation，允许前面的store操作未确定的情况下执行load操作并返回结果。Cache失效时实现关键字优先访问，以减少访存等待，Uncached操作实现uncached accelerate算法加速I/O访问。 <br>目前的龙芯2号只是我们所承担的项目的阶段性成果。它的作用主要体现在四个方面。一是对目前的处理器核设计进行验证；二是用于进行性能分析以及对性能分析方法的改进；三是验证新的物理设计方法和生产厂家；四是提前提供软件开发平台，为LINUX PC的正式 推出做好准备。现在看来，这几个目的都达到了。 <br>我们的下一步目标是在目前龙芯2号的基础上把性能再提高到现在的3-5倍，并利用明年完成的龙芯2号做一台每秒运算一千亿次的计算机。<img src="../leadbbsfile/UBBicon/em02.GIF" width=46 height=46 align=absmiddle border=0><b>我还是博士生时唐志敏曾经带我到中科院网络中心去算题，有一次他隔着玻璃指着一台计算机对我说，这台就是从日本引进的计算机，现在系统管理的权限还在日本人手里，增加一个用户都要它们批准，什么时候我们自己做一台比它还快的计算机，就放在这台计算机边上，告诉它们这台机器就是用来做核模拟的。所以做一台自己的高性能机是我学生时期的梦想，虽然现在国内最快的高性能机已经达到每秒几万亿次，但我一定要圆这个梦。 <br></b>[/COLOR]计算所的一位研究员曾经说过，创新工作一个重要特征就是这个工作让人感到“狠”。我觉得，狗剩1号“狠”的地方就是进度快，从零开始，用了不到一年半的时间完成一个通用处理器的设计；而目前的龙芯2号“狠”的地方就是在结构上对性能的大幅提高。我相信，更“狠”的还在后头。 <br>
<br>
胡伟武 <br>
2003年11月30日于中国科大 <br>
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最后发表： 从前和以后
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哈哈哈哈，我也学一句。<br>
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太长，中心思想！<br>

最后发表： rock
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2003年10月16日深夜，喧嚣了一天的计算所北楼终于沉寂了下来，我独自坐在北楼105房间忐忑不安地等待着。刚才还有郑为民和一个学生跟我在一起，几分钟前我派他们到后面的芯片小楼取逻辑分析仪去了。与北楼隔着一个篮球场的芯片小楼里还有10来个课题组的弟兄，他们都象我一样忐忑不安地等待着。 <br>17日凌晨0点30分，楼道里传来了有节奏的脚步声，在空旷而寂静的楼道里显得特别有力。脚步声越来越近，我的心一下子提了起来，咚咚的脚步声象敲在我的心上，因为我知道，我们的龙芯2号回来了。 <br>105房间的门被推开，张珩风风火火地闯了进来，手里抱着一个方盒子。他是我专门派到上海去封装厂家取龙芯2号芯片回来测试的。我们小心翼翼地打开盒子，几十片龙芯2号芯片象等待检阅的士兵一样整齐地排列在专用的包装盒里。一个电话拨到芯片小楼，不到两分钟，105房间就聚集了六、七个人，他们都是下午刚刚成立的联调组的成员。 <br>
我挑了几个芯片，在用万用表对芯片进行一些简单的静态测试后，从中选了一个芯片放到子卡的插槽中盖好，并把子卡插到主板上。小心地按了一下电源开关，显示屏上没有动静，心里一阵紧张。试了几次后，换一个子卡，放上芯片后插到主板上，一按电源开关，显示屏一阵跳动，串串字符如约而至。我们一阵欢呼，刚才提到嗓子眼的心放回到心窝里先。 <br>在启动了一个简单的BIOS系统以后，开始启动LINUX操作系统，一切都很顺利。1点10分，屏幕上出现了LINUX操作系统的登录提示符“login:”。在拿到芯片的40分钟后，刚才等待时的紧张心情一扫而光。我们赶快打电话到芯片小楼告诉在那里等候的其他同学。钟石强还给我的妻子发了个短信，今晚她也在等待我们的消息。几分钟后龙芯2号收到了出世后的第一个祝福。 <br>4点30分，龙芯2号通过了其他的测试。我们用装有龙芯2号的计算机在我们CPU组的内部BBS上灌了龙芯2号出世后的第一瓢水，并发了几封EMAIL。我决定龙芯2号的第一次联调先告一段落，拿出放了很久的硅谷的一个朋友送的一瓶XO在芯片小楼的会议室里每人半纸杯庆祝了一下。喝完酒后大家兴致不减，根据事先的约定又打车到天安门广场看升国旗并去毛主席纪念堂向毛主席报告。今年是毛主席诞辰110周年，我们这款芯片的名字就叫MZD110。 <br>
6点25分，我们又一次站在天安门前的国旗杆下，看着红彤彤的国旗在国歌声中冉冉升起。去年在接受《东方之子》节目采访时，他们曾问我在狗剩1号研制成功后看升国旗时心里想什么，我那时真忘了想什么了。这次我试图去想一些有意义的事情，比如什么豪言壮语之类的。可是面对国旗，脑袋里一片空白，只是在国旗猛地串上杆顶的那一刹那，24小时前杨利伟走出神舟5号舱门冲大家挥手的画面突然出现在我脑海中，以至于在去前门吃早饭的路上这个画面还久久浮现在面前，挥之不去。 <br>在2002年9月28日龙芯1号的发布会上，李国杰所长曾经引用《易经》中的话说：“万物生于有，有生于无”。如果说狗剩1号解决的是从0到1的问题的话，那么龙芯2号要解决的是从1到10的问题，即龙芯2号的性能至少是狗剩1号的10倍以上。事实上这也是我们在申请中科院知识创新工程重大项目和863计算机软硬件主题重点项目时唐志敏提的指标。在这两个项目厚厚的申请书和合同书中，我只记住了两个数字，一个是主频500MHz以上，一个是SPEC CPU2000的值达到300分以上。从承担项目之日起，这两个数字就象两个紧箍咒一样紧紧地箍在我的头上（我一直认为这个项目是863项目中立得最成功的项目之一，只用两个数字就把要做的事情表达得足够清楚了）。 <br>从现在看来，主频500MHz以上还好办一些，下死工夫总是可以做到的，用0.13微米的工艺更是容易做到。难的是SPEC CPU2000的分值达到300分以上。所谓SPEC CPU2000，就是一组国际公认的标准测试程序，用这组程序在目标机器上运行，根据实际运行时间算出该计算机的运行速度指标。这种标准测试程序从SPEC CPU89、SPEC CPU92、SPEC CPU95、到SPEC CPU2000已经发展了好几期。其中SPEC CPU2000覆盖的应用面最广，包括文件压缩、FPGA布局布线、编译器、组合优化、国际象棋、文字处理、计算机视觉、编程语言、解释器、数据库、布局布线模拟器、量子动力学、浅水模型、三维势场求解、偏微分方程、三维图形库、计算流体动力学、图象识别/神经网络、地震波传播模拟、计算化学、数论/素数测试等等，光源代码就有上百万行。打分的标准是把这组程序在Sun公司一台300MHz的四发射Untra Sparc II 上运行的时间做为标准运行时间，其分值为100分，其它机器运行时间跟标准时间相比算出相应的分值。一般来说，现在较流行的四发射的主流RISC处理器象Alpha 21264、MIPS R12000、IBM Power III等在400MHz到500MHz的情况下SPEC CPU2000的分值可以达到300分左右，而Pentium III在800MHz时SPEC CPU2000的浮点分值才200多分。龙芯2号要达到300分，至少要与1GHz以上的PIII或PIV的性能相当。 <br>因此，虽然做500MHz虽然也不容易，但更难的是SPEC CPU2000的分值达到300分以上。提高处理器的性能，提高主频和优化软硬件结构不可偏废，光强调主频和光强调结构都是不行的。就象要把100根木头从A地扛到B地，甲每10分钟一个来回，每次扛1根木头；乙每 20分钟一个来回，每次扛4根木头；丙60分钟一个来回，每次扛6根木头。我们不能根据甲跑得快（主频高）就说甲的性能最高，也不能根据丙每次扛得最多（每拍执行的指令多）就说丙的性能最高，性能是一个综合的东西。当然，还有其它要考虑的因素，如甲乙丙三人每小时的报酬（处理器的功耗、面积）等。 <br>虽然狗剩1号的成功对我们来说是一个巨大的进步，但有一件事我一直深引以为恨，那就是狗剩1号的性能没有达到预想的目标。虽然主频不低，但跑起程序来比起类似结构的RISC处理器以及相同主频的PII还有一些差距。SPEC CPU2000的分值也不高。我曾经整日整夜地泡在机房运行各种测试程序，并试图通过软件优化的方法提高性能。虽然取得了一些效果，但不理想。后来的性能分析表明，有些狗剩1号性能瓶颈其实完全是可以通过简单的优化克服的，可惜当时项目推进得太快，没有时间做充分的性能分析和优化。这件事使我极其郁闷，因此把性能分析不够作为狗剩1号设计过程的一个重要教训，并发誓在狗剩2号的设计中要一血前耻。知耻近乎勇，后来龙芯2号步步为营的性能分析果真为龙芯2号提高性能发挥了巨大作用。 <br>在中科院领导对我们承担的龙芯2号重大项目进行立项审查的会上，李老师、唐志敏和我在向院党组汇报后准备离开时，江院长追出来跟李老师说：“李院士，我就把宝压在你身上了”。在863计算机软硬件主题专家对我们承担的龙芯2号项目进行立项审查的会上，我做完报告后，专家组组长怀进鹏老师曾声色俱厉地说：“胡伟武，这个项目是863计算机软硬件主题最大的项目，完不成任务提头来见!”这两件事给我很大的触动，让我想起上甘岭战役前夕彭德怀曾对秦基伟说：“我们要对朝鲜的历史负责”。 <br>龙芯2号的设计在狗剩1号tapeout前就开始筹划，主要是唐志敏和我围绕我们申请的中科院和863的项目进行调研并确立在2004年项目结束时SPEC CPU2000的分值达到300分的目标，并在此基础上确定64位结构和4发射的目标。根据项目目标及狗剩1号研制的经验和教训，我们确定了龙芯2号研制的如下三条设计原则。 <br>一是充分发挥结构设计优势和软硬件协同的设计原则。即通过处理器中各个层次的并行性开发来提高性能。这些并行性包括指令级并行、数据级并行以及线程级并行。其中指令级并行主要是四发射结构的实现，即在指令流水线的任何一个阶段每拍都执行四条以上的指令。为了有效发挥多发射通路的效率，必须实现充分的乱序执行技术，减少指令间的互相等待。数据级并行性的开发主要是通过SIMD的技术实现向量指令。线程级并行性包括单处理器的多线程技术以及多处理器的多线程技术。龙芯2号在并行性开发上主要开发指令级并行技术，并通过把浮点部件与媒体处理共用的方法实现数据级并行的SIMD技术。软硬件协同主要指通过编译优化及硬件对编译器的支持提高性能，既不片面追求复杂的硬件大包大揽，也不把沉重的优化负担完全压在编译器身上。编译器对提高性能十分重要，我们曾有这样的体会：在同一台机器上，用不同编译器编译出来的同一个程序，运行时间竟相差75%。 <br>二是以物理设计指导结构设计的原则 首先，流水线的最大逻辑路径不是由体系结构设计的需要来确定，而是由物理设计的要求来确定。即先确定每一级流水线的最大延迟并在此约束下进行结构设计。其次，在做结构设计时，心中要有物理设计的概念，即要明白相应的逻辑在物理上是什么样的。在龙芯2号设计过程中，结构设计人员至少做到网表级。 <br>三是设计和实现方法上稳扎稳打的原则 首先，重视Cycle-by-Cycle的C模拟器的设计并把C模拟器作为详细结构设计的文档是我们在狗剩1号开发过程中形成的一条最重要的经验，即“可执行的结构设计”的概念。在设计初期就通过充分的仿真与验证不仅不会影响进度，而且会加快进度。此外，龙芯2号的功能设计和物理设计也分成几步。第一步，还是采用标准单元设计，只在很有限的局部做全定制（如寄存器堆），主频200-300MHz以上，功能上不实现二级CACHE，争取尽快完成流片。第二步，功能上增加二级CACHE接口或/及DDR接口等，物理设计上使用更多的宏单元，但设计方法还是基于标准单元的方法，主频在300-400MHz以上。第三步，功能上增加对多处理器系统的支持，在更多的地方使用全定制单元或使用全定制流程，主频争取在400-500MHz以上。龙芯2号最后的流片将以全定制为主。 <br>龙芯2号的设计包括结构设计、逻辑设计以及物理设计三个阶段，这三个阶段互相重叠，其中结构设计阶段和狗剩1号的设计也有所重叠。 <br>龙芯2号的结构设计断断续续地进行了好几个月。刚开始是在2002年四、五月份在进行狗 剩1号物理设计的同时对龙芯2号的系统结构进行了初步的考虑。在对市场上的主流处理器如Alpha 21264、MIPS R10000、Ultra Sparc III、Power III、HP PA8700、PIV、IA64等及学术界的主要工作进行调研的基础上基本确定了龙芯2号的寄存器重命名、动态调度以及运算部件的架构。到六、七月份随着狗剩1号物理设计和系统开发工作的展开，龙芯2号的结构设计几乎停了下来。那时候我们组一共只有二、三十号人，很多人员的工作都是重叠的，根本没有力量同时做两件事情。 <br>在2002年7月中旬狗剩1号tapeout之后，利用等待芯片回来的时间把龙芯2号的结构设计再次提上日程。7月15日研究生部的靳晓明老师打电话叫我到在四川广元召开的研究生学术研讨会上做个特邀报告，本来应该是徐志伟老师做的报告，徐老师临时有事去不了因此派我救场。唐志敏已经告诉靳老师我刚tapeout一个芯片，应该有空，所以推也推不掉。开完会后还要去九寨沟，需要三、四天才能回来。我走之前临时决定把龙芯2号的部分设计人员带到广元，准备在路上对龙芯2号的结构进行讨论。我和中科院研究生院的两位老师一起坐火车头天走，安虹老师、张福新和范东睿坐飞机第二天走，几乎同时到的广元。那时候我女儿正在放暑假，我爱人在狗剩1号tapeout之后刚到一个公司上班，因此我把6岁的女儿也一起带上了。 <br>后来的事实证明我临走前做的决定是十分正确的，在广元和九寨沟的几天效率极高，基本确定了龙芯2号的结构框架。那几天我们白天根据会务组的安排活动，晚上讨论龙芯2号的结构，并且根据讨论结果形成龙芯2号结构设计的初步文档，每天都到凌晨一、二点。由于处理器的寄存器重命名以及动态调度结构已经基本确定，因此讨论的重点是取指和访存部件的结构。 <br>在从广元去九寨沟的路上我和范东睿坐在汽车的最后一排讨论龙芯2号的取指和译码部分的结构，汽车在路上颠簸了一整天，我们也讨论了一整天。取指与译码部分的设计空间很大，包括采用何种转移猜测算法、多发射情况下如何消除转移指令后面的延迟槽、取指及转移猜测是以指令为单位还是以发射块（四条指令）为单位、转移猜测是在取指还是在译码阶段进行、修正BHT和BTB的时机、如何提高指令CACHE的性能、以及指令TLB和数据TLB的关系等。其中如何消除转移指令后面的延迟槽讨论的时间最长，主要是对传统的BTB方法和Alpha 21264中采用的line prediction方法进行反复的比较和分析。我从小就喜欢坐比较颠簸的汽车，汽车越颠精神越好，范东睿精神也不错，因此一路上效率极高。晚上8点汽车到达九寨沟时，龙芯2号的取指部分架构已基本确定。 <br>访存部分的结构比取指部分复杂。一方面，它是与操作系统关系最密切的部分，其功能是否完善是支持通用操作系统的关键因素；另一方面，它是提高处理器性能的核心部件之一。如果CACHE访问效率不高，流水线的其它部分设计得再好也没有用。这一点在狗剩1号中我们已经有所体会。学术界与企业界都对如何提高访存性能作了大量研究，设计空间很大，核心问题包括如何降低流水线延迟、如何提高CACHE命中率和降低由于CACHE不命中引起的等待延迟、以及如何解决访存的RAW、WAR、和WAW相关等等。在随后的几天中，我们对这些方面进行了反复的权衡和讨论。直到在回北京的火车上才有比较粗的思路。 <br>有意思的是，一路下来，我女儿看我们的工作，耳濡目染，对CPU设计也有了自己的心得。直到今天我问她什么是CPU，她还说“CPU就是在一张纸上画些方框，然后用线和箭头把这些方块连起来，再涂上点颜色，写上一些字，最后一烧，烧出一个亮晶晶的小方块”。 <br>
最近我女儿经常在用龙芯2号做的Linux PC上玩游戏。我告诉她这就是我们在九寨沟画的方框“烧”出来的，她感到很诧异。 <br>在2002年8月10日狗剩1号首片调试成功之后，龙芯2号的设计工作又慢了下来，全组的主要力量放在了狗剩1号的系统开发上面。虽然由于狗剩1号的系统开发和性能分析耽误了一些时间，但我自己在狗剩1号上玩了近一个月后有很大的收获。尤其是对性能和主频的关系有了更深入的认识。比如，对于有一些访存密集的应用，主板频率83MHz而CPU频率250MHz时的性能还不如主板频率100MHz而CPU频率200MHz的性能。现在想起来，一个处理器的性能就象一个城市的交通系统的吞吐率，可能由于某几处的堵塞而影响整个城市的吞吐率，只要把这几处疏通了，虽然花的力气不大，但吞吐率会极大地提高。 <br>2002年9月28日狗剩1号发布会后，龙芯2号的设计工作全面展开。10月2日，我带着张福新和李祖松到母校中国科大利用十一长假进行龙芯2号的C模拟器封闭开发，顺便向母校报告一下我们的工作。在科大借了半间原来的库房呆了一个多星期，基本完成了C模拟器的代码编写。在对结构进行细化的过程中发现了好多原来没有考虑到的问题。对于这些问题我们有时候争辩得很激烈。例如在转移猜错取消时需要判断正在执行的指令中哪些是该转移指令前面的，哪些是该转移指令后面的，张福新和李祖松的观点是参照MIPS R10000使用的方法，而我觉得那个方法太麻烦，希望有更简洁的方法。我们一直争论了两天，在争论的过程中互相启发，终于找到了一种简洁而高效的方法。 <br>2002年10月8日回北京时龙芯2号的C模拟器已经基本成型。我们继续在我的办公室进行半封闭式的开发，主要是继续完善C模拟器并开始调试。那段时间我们每周只有二、四、六晚上休息，其它时间都在调试。调试过程中也调动组里的其它人写了不少测试向量。11月中旬在C模拟器中成功启动LINUX操作系统，开始对C模拟器进行性能优化以加快模拟速度 并用C模拟器对龙芯2号的结构进行性能分析。 <br>在此期间以及以后的几个月内，我们在C模拟器上运行了完整的SPEC CPU2000的几乎所有程序以及八十年代比较流行的性能测试程序dhrystone和whetdstone等，对龙芯2号的性能进行初步的分析。在运行上述程序过程中还发现了不少设计上的bug和考虑不周的地方。印象比较深刻的是由于访存操作的乱序执行导致两个或多个访存操作之间互相替换CACHE块并引起死锁。另外一件印象比较深刻的是MIPS指令系统规定转移指令的延迟槽指令不能是转移指令，否则处理器的行为不确定，但我们在C模拟器中发现在我们的设计中如果转移指令的延迟槽指令也是转移指令时也会导致处理器死锁。虽然这是由错误的程序引起的，但也是结构设计考虑不周的地方，对于错误的程序我们可以给出错误的结果，但不能把机器搞死。 <br>
由于张福新和李祖松的加入，龙芯2号的C模拟器比狗剩1号完善很多，包括checkpoint在内的很多功能都加到模拟器中，此外，C模拟器的运算速度也大大提高了。张福新还顺手开发了不少小工具。 <br>
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最后发表： 从前和以后
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我喜欢<br>
组织乐队<br>
追求悠闲<br>
体验文化<br>
城乡结合<br>
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反正就是不喜欢工作，嗬嗬嗬嗬！！<br>

最后发表： 从前和以后
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这是在干吗？<br>
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觉得不像在接吻阿？<br>
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最后发表： shaoshuai_dl
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当然是口号，像我这样优秀的栋梁，却要投效澳洲，就是例子啊，哈哈。

最后发表： 从前和以后
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因亲戚在墨。<br>

最后发表： 从前和以后
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我敬佩这种有恒心不放弃的人。<br>
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最后发表： 牧牛人
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这可能要本网址的技术支持TEAM才能回答你吧，俺们都不知道内部的设置到底是怎样的呀。<br>
别急，会解决的。等着继续听你推荐的好歌呢！

最后发表： SummerBack
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看看到第几个人才能给出正确答案

最后发表： 从前和以后
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秘籍是啥？<br>
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旗子说来听听？<br>

最后发表： butterfly99
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好内容，建议加精！

最后发表： 风中旗
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说明我们祖国发展的好啊！<br>
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HOHO

最后发表： 从前和以后
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别惭愧啊，继续努力！<br>

最后发表： 少东家
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为什么原来可以？现在不可以？以后什么时候可以？

最后发表： fox123
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那就是说已经到中介手里了？恭喜恭喜先～～～

最后发表： kiki
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升迁的速度比偶快多了呀，妒忌中。。。

最后发表： 风中旗
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这是离得多近拍的啊？<br>
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相机没化掉？

最后发表： 4t4t
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给大使馆打电话询问，参看以下联接 <br>
<a target=_blank href=../forum/viewthread.php?tid=12533>../forum/viewthread.php?tid=12533</a>