面向RISC-V向量架构的寄存器自适应分组分配机制与编译优化
Adaptive register grouping and allocation mechanism and compiler optimizationfor risc-v vector architectures
上海大学 通信与信息工程学院, 上海 200444
摘要
针对RISC-V标准向量扩展(RISC-V “V” Vector Extension，RVV)的寄存器分组倍数(Length Multiplier，LMUL)仅支持2的幂次配置导致的寄存器利用率低下、循环冗余等问题，提出一种寄存器自适应分组分配机制。该机制通过支持向量寄存器组长度的动态细粒度配置，突破了传统LMUL限制，并在LLVM编译系统上完成了全链路实现。在定制化RISC-V向量仿真平台上的实验表明，对于1200点混合基傅里叶变换，该机制通过匹配Radix-5和Radix-3算法特征，使条带挖掘迭代次数减少31.6%，动态指令数减少30.9%，时间加权平均寄存器利用率从50.5%提升至71.6%。在深度学习fconv2d算子中，针对3×3等非2幂次尺寸卷积核，最高获得3.15倍的动态指令数加速比，寄存器利用率提升达31.3%。该方法有效缓解了多场景下寄存器分组的粒度失配问题，显著提升了资源利用率。
关键词
基金项目
国家自然科学基金资助项目(62271300)
上海市科委科技计划资助项目(25DP1501502,24DP1501100,24DP1500600)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2026.01.0020
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2026年第43卷 第9期
发布历史
[2026-05-26] 优先出版
引用本文
徐思懿, 姜之源, 江立旻, 等. 面向RISC-V向量架构的寄存器自适应分组分配机制与编译优化 [J]. 计算机应用研究, 2026, 43 (9). (2026-06-02). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2026.01.0020. (Xu Siyi, Jiang Zhiyuan, Jiang Limin, et al. Adaptive register grouping and allocation mechanism and compiler optimizationfor risc-v vector architectures [J]. Application Research of Computers, 2026, 43 (9). (2026-06-02). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2026.01.0020. )
关于期刊
- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
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