UT实战第九期：第三代香山(昆明湖）架构 LSU-StoreUnit 模块UT验证实战(进行中)
在验证中学习香山LSU-StoreUnit的微架构设计
Created Sep 18, 2025 - Last updated: Sep 18, 2025
在本期验证任务中，各位朋友将走近香山昆明湖架构的StoreUnit模块，了解香山存储地址执行单元的设计思路，加深对RISCV指令集架构的理解。欢迎各位报名参加！ （报名链接点这里，qq群：600480230）。
StoreUnit 用于执行Store类指令的地址生成与处理，是Load/Store流水线中的关键组成部分，与LoadUnit共同构成了LSU（Load Store Unit）访存流水线。从功能来说，LSU负责访存类型指令的具体执行流程，包括正常的访存地址空间以及外设相关的MMIO地址空间，同时负责原子指令执行。从流程来说，LSU接受保留站发射的指令，根据访存指令的类型，经过不同指令的流水线，得到指令执行结果，写回到ROB中，并通知前递旁路网络，唤醒后续相关指令以及数据前递。
任务介绍
本期验证任务是对StoreUnit模块的功能点进行验证，合计发布18个微任务，参与者可自行挑选感兴趣的任务，完成1个或多个。
微任务是本次验证模块的功能拆解成需要验证的功能点，每个功能点对应对应一个已封装的函数，作为参与者只需完成对应函数即可进行验证。每个微任务均给出了函数模板，你仅需选择已提供的对应函数，编写测试用例验证对应功能，并完成验证报告的编写。 除去前期的学习时间，每个微任务的验证时间约在2-5小时不等。 每个微任务均有奖金，我们将给成功完成该任务的前五人，发放现金奖励。此外，如果您在验证过程中首次找到了 bug 并联系我们确认后，根据 bug 实际情况，还会获得额外的奖金 💴
任务参与流程如下：
任务流程
推荐完成时间
推荐完成时间是根据理解难度、工作量等因素综合得出的，一般来说需要1～2h的任务是简单的任务，3～4h的任务难度一般，或许工作量较大，或许需要花费一定时间理解任务隐藏信息，5h以上的任务较为困难，一般同时具有较大的工作量和较高的理解难度。推荐时间不包含学习、环境安装配置所需时间。
LSU-StoreUnit详细验证文档： StoreUnit验证文档
任务列表
所有微任务如下所示，你可以选择完成1个或多个。每个微任务中，前五名提交成果并通过审核的同学，将获得任务奖金。
| 功能点 | 难度 | 推荐完成时间 | 奖金 | 详情 |
|---|---|---|---|---|
| 1.标量指令派发 | ★ ★ ☆ ☆ ☆ | 2小时 | 100元 | test_scalar_dispatch 函数 内存指令派发功能 |
| 2.向量指令派发 | ★ ★ ★ ☆ ☆ | 3小时 | 150元 | test_vector_dispatch 函数 内存指令派发功能 |
| 3.地址流水线S0阶段 | ★ ★ ★ ☆ ☆ | 3小时 | 150元 | test_s0_address_calc 函数 地址流水线功能 |
| 4.地址流水线S1阶段 | ★ ★ ★ ★ ☆ | 4小时 | 200元 | test_s1_raw_check 函数 地址流水线功能 |
| 5.地址流水线S2阶段 | ★ ☆ ☆ ☆ ☆ | 1.5小时 | 80元 | test_ s2_sq_mark_ready 函数 地址流水线功能 |
| 6.向量指令拆分 | ★ ★ ★ ☆ ☆ | 3小时 | 150元 | test_split 函数 向量存储指令执行功能 |
| 7.向量元素偏移地址计算 | ★ ★ ☆ ☆ ☆ | 2小时 | 100元 | test_offset 函数 向量存储指令执行功能 |
| 8.Tlb缺失 | ★ ★ ★ ☆ ☆ | 3小时 | 150元 | test_tlb_miss 函数 重执行功能 |
| 9.Raw违例检测 | ★ ★ ★ ☆ ☆ | 3小时 | 150元 | test_violation 函数 RAW处理功能 |
| 10.Raw违例恢复 | ★ ★ ★ ★ ★ | 5.5小时 | 270元 | test_recovery_mech 函数 RAW处理功能 |
| 11.SBuffer合并 | ★ ★ ★ ☆ ☆ | 3小时 | 150元 | test_write_merge 函数 SBuffer优化功能 |
| 12.Sbuffer替换 | ★ ★ ★ ☆ ☆ | 3小时 | 150元 | test_plru_replace 函数 SBuffer优化功能 |
| 13.mmio指令执行顺序 | ★ ★ ★ ☆ ☆ | 3小时 | 150元 | test_order 函数 MMIO处理功能 |
| 14.mmio异常 | ★ ★ ★ ★ ☆ | 4小时 | 200元 | test_exception 函数 MMIO处理功能 |
| 15.NC乱序执行 | ★ ★ ☆ ☆ ☆ | 2小时 | 100元 | test_exec 函数 Uncache指令执行功能 |
| 16.Uncache转发 | ★ ★ ★ ☆ ☆ | 3小时 | 150元 | test_forward 函数 Uncache指令执行功能 |
| 17.标量非对齐指令拆分 | ★ ★ ★ ☆ ☆ | 3小时 | 150元 | test_scalar_split 函数 非对齐内存访问功能 |
| 18.非对齐访问异常 | ★ ★ ★ ★ ☆ | 4小时 | 200元 | test_exception 函数 非对齐内存访问功能 |
成果需求
- 测试用例：测试用例是代码成果，定义了用于测试的输入组合，以及预期的输出组合。
- 验证报告：验证报告是文字成果，要求不少于500字，包括功能、输入和输出结果，以及边界条件分析。报告参考格式： 微报告模板
- 其他说明：如果运行您的项目需要其他的依赖，可在测试报告或PR中说明
参与与提交
本次验证任务请基于UnityChipForXiangShan提供的验证框架完成验证工作并向该仓库提交PR。
请fork上述UnityChipForXiangShan仓库之后完成验证代码和文档的编写，成果齐备后，请发起PR以提交。
奖励信息
最终,根据任务的难度和各位的完成情况，各位将能获得数额不等的奖金。此外，如果为LSU StoreUnit模块找出bug并反馈确认后，有机会得到更多奖金。
bug报告
请直接在UnityChipForXiangShan的仓库下使用bug report模板提issue。
提交bug时，请先在label中选择bug need to confirm标签。然后从label提供的四种bug分级（minor、normal、serious、critical）中选择您认为最符合的一种标签。最后，请选择您发现bug的模块，本次验证的是内存的storeunit模块，可以统一打上ut_mem_block.storeunit标签。