1. 功能描述

一、架构与核心特性

• 指令集与扩展：支持 RV64GC 基础指令集（含整数运算、压缩指令、原子操作），并兼容 RVV（向量扩展），支持 128 位向量运算，可加速 AI、信号处理等场景。

• 微架构设计：

• 第三代 “昆明湖” 架构：采用 7nm 工艺，主频 3GHz，SPECINT2006 评分达15分 / GHz，性能对标 Arm Neoverse N2，支持乱序执行、超标量（6 发射）、13 级流水线，整数计算模块含4个 ALU，浮点与向量模块支持双精度运算。

• 缓存系统：L1 缓存 64KB（指令 / 数据各 32KB），L2 缓存 1MB，共享 L3 缓存16MB，支持缓存一致性协议（MESI），提升多核协同效率。

• 内存与接口：集成 DDR4/DDR5 控制器，支持 PCIe 4.0 接口，可连接高速外设（如 GPU、DPU）。

• 安全与虚拟化：支持 RISC-V 特权架构（M/S/U态），提供内存保护、中断管理，适配开源 Hypervisor 实现虚拟化。

二、性能与能效

• 计算能力：单核 SPEC CPU 2006 得分达 44分，通过编译器优化可提升至47.63分，支持多线程与多核扩展（如 16 核系统实测频率 10.2MHz）39。

• 能效比：7nm 工艺下功耗低于 2W（不含 L3 缓存），支持动态电压频率调整（DVFS），适用于数据中心与边缘计算1322。

三、应用场景

• 服务器与高性能计算：支持Linux、openKylin 等操作系统，适配数据库、云计算、AI 训练框架（如 TensorFlow、PyTorch）。

• AI 与边缘计算：向量扩展 RVV 加速卷积、矩阵运算，可集成AI加速器（如NPU），应用于智能终端、自动驾驶。

• 教育与研究：开源代码被杜克大学、北京大学等高校用于教学，支持体系结构创新与验证。

2. 可交付清单

开源代码与设计资源

• RTL 代码：基于Chisel语言的完整源码，包含处理器内核、缓存、总线接口、调试模块等。

验证环境：

• Difftest：指令级差分验证框架，自动对比 RTL 与模拟器输出。

• LightSSS：轻量级仿真快照工具，加速调试与性能分析。

• NEMU：高性能指令集模拟器，支持 Linux 启动与应用测试。

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工具链：

• MinJie 敏捷开发平台：覆盖设计、验证、仿真、性能评估全流程，支持快速迭代。

• Docker 镜像：预配置开发环境（如 Ubuntu 20.04、RISC-V GCC、Verilator），可一键部署。

文档与技术资料

• 架构手册：详细说明流水线设计、缓存一致性协议、向量扩展实现。

• 用户指南：SoC 集成指南、功耗优化建议、FPGA 验证流程（如 Xilinx Artix-7）。

3. 示意图

4. 技术规格或参数

历代架构核心参数对比：