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龙图腾网获悉中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院申请的专利基于性能计数器的CPU瓶颈分析模型获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119847885B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411760453.4，技术领域涉及：G06F11/34；该发明授权基于性能计数器的CPU瓶颈分析模型是由王璐;赵夏;张诗情;方健;何益百;王会权;张光达设计研发完成，并于2024-12-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于性能计数器的CPU瓶颈分析模型在说明书摘要公布了：本发明属于计算机体系构建领域，具体涉及一种基于性能计数器的CPU瓶颈分析模型。解决现有技术中利用构建CPI栈发现CPU的性能瓶颈的方法中，涉及性能评估需要的失效事件的平均延迟评估受限且现代处理器的流水线技术使得失效延迟难以充分暴露，从而影响CPI栈发现CPU的性能瓶颈的技术问题。本发明将程序指令的每一个时钟周期停顿都分配给相应的失效事件，基于intervalanalysis模型，通过提取程序执行过程中的关键性能信号，获得指令停顿与失效事件之间的关系，从而构建其性能模型，并用于指导程序优化及处理器硬件迭代。本发明利用性能计数器构建CPIstack的算法可部署于原型验证平台，并精确评估理器性能。

本发明授权基于性能计数器的CPU瓶颈分析模型在权利要求书中公布了：1.基于性能计数器的CPU瓶颈分析模型，其特征在于，所述CPU瓶颈分析模型的构建包括包括如下步骤： 步骤1：构建多发射处理器性能模型 多发射处理器支持标量定点、标量浮点、向量定点、向量浮点4条流水线； 多条流水线之间无资源冲突，当其中一条流水线发生停顿时，其他流水线能够正常运行； 所述多发射处理器的CPI取决于周期数最长的流水线； 对于其中的流水线i，其执行的周期数： Cyclesi＝CPIi*Instructionsi 多发射处理器的执行周期数为：Cycles_tot＝MaxCyclesi 多发射处理器的CPI为： 其中：Instuctionsi为第i条流水线的指令数； 步骤2：利用关键性能计数信号构建CPIstack模型 构建CPIstack，在指令发射阶段插入监视器，利用关键性能计数信号对处理器每个周期指令的发射状态进行监测；关键性能计数信号包括：当前周期未发射指令FXU_stall、当前周期是否存在RAW停顿RAW_stall、当前周期是否存在dcache失效操作、dcache_stall、当前周期icache是否失效icache_stall、分支预测出现失效Branch_miss、乘除法运算部件冲突multi_div_contention； 理想情况下，指令能够不停顿地发射到执行部件，处理器的CPI＝1； 指令失效包括如下两种情况： 前端失效：发射端之前造成的流水线停顿，包括取指失效、相关性导致停顿； 后端失效：即发射端之后造成的流水线停顿，包括分支预测失效、ALU部件冲突产生FLUSH信号，冲刷流水从而导致的停顿； 当发生停顿时，监测是否存在RAW停顿； 若存在，则进一步判断是否为dcache访问失效，即load指令导致的停顿，若是，则dcachestall加1；否则，depstall加1； 若不存在RAW停顿，首先检查是否存在指令cache访问失效，若存在，则icachestall加1；否则，判断当前是否存在分支预测失效，若存在，则branchpredstall加上分支预测失效延迟，若不存在，则将失效原因归为运算部件冲突，即ALUstall加1； 步骤3、对于多发射处理器来说，4条流水线并行工作，分别利用步骤2构建每一条流水线的CPIstack模型，同时统计每一条流水线中的指令数，并利用步骤1中的公式计算多发射处理器的CPI。

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