计算机研究与发展

作者：王铎,刘景磊,严明玉,滕亦涵,韩登科,叶笑春,范东睿,

关键词：处理器微架构设计, 设计空间探索, 性能模型, 负载选择, 软件模拟,

中央处理器是目前最重要的算力基础设施.为了最大化收益，架构师在设计处理器微架构时需要权衡性能、功耗、面积等多个目标.但处理器运行负载的指令多，单个微架构设计点的评估耗时从10min到数十小时不等.加之微架构设计空间巨大，全设计空间暴力搜索难以实现.近些年来许多机器学习辅助的设计空间探索加速方法被提出，以减少需要探索的设计空间或加速设计点的评估，但缺少对加速方法的全面调研和系统分类的综述.对处理器微架构设计空间探索的加速方法进行系统总结及分类，包含软件设计空间的负载选择、负载指令的部分模拟、设计点选择、模拟工具、性能模型5类加速方法.对比了各加速方法内文献的异同，覆盖了从软件选择到硬件设计的完整探索流程.最后对该领域的前沿研究方向进行了总结，并放眼于未来的发展趋势.

来源：2025年第1期

《计算机研究与发展》期刊编辑部

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