计算机应用研究

作者：景超霞,刘杰,李洪奎,刘红海,

单位：湖州师范学院信息工程学院,浙江湖州313000；

关键词：RISC-V指令集,超标量处理器,ROB,AROB,零寄存器分配策略,

基金：湖州市公益重点资助项目(2019GZ10)；浙江省本科高校省级线下一流本科课程(浙教办函［2020］77号)；浙江省重点实验室资助项目(2020E10017)；；

重排序缓存（ROB）是超标量处理器中的重要模块，用于确保乱序执行的指令能够正确地完成和提交。然而，在大规模超标量处理器中，存在ROB阻塞以及ROB容量有限的问题。为了解决上述问题并提高处理器性能，提出了零寄存器分配策略，通过将没有目的寄存器的指令单独存储来避免占用ROB表项。同时，引入容量可动态调整的缓存结构（AROB），将长延时指令与普通指令分别存储在ROB和AROB中，以降低长延时指令导致的阻塞。改进后的超标量处理器被命名为NA-ROB，经过SPEC 2006基准测试程序的实验评估，结果表明，NA-ROB超标量处理器相比于传统的ROB超标量处理器，平均IPC提升了66%，同时ROB的阻塞概率降低了48%。因此，所提出的改进方法显著提升了处理器的整体性能和效率。

来源：2025年第2期

《计算机应用研究》期刊编辑部

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