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微处理器的硅前性能验证是在处理器芯片生产之前的重点工作内容。通过对处理器设计的各项性能指标进行测试分析，发现出存在的性能缺陷并予以改进，从而确保处理器最终实际性能符合设计预期。硅前性能验证既要考虑到软硬件仿真验证平台执行速度慢的制约因素，又要保证评测的系统、全面、准确，一直以来都是微处理器设计领域的研究重点。近年来应用有多样化的发展趋势，这使得处理器微结构规模扩大，部件复杂度的不断提升。这些因素使得硅前性能验证工作变得愈发困难。因此本文提出了一套完整有效的微处理器硅前性能验证方法，包括硅前性能验证流程、硅前性能验证基准集以及硅前性能评估加速算法。本文的研究内容和主要贡献有: 1.提出并实现了一套完整的硅前性能基准集。该基准集的设计充分考虑了硅前验证阶段常用软件模拟平台和硬件仿真平台的特性，具体包括微基准测试集、简单通用测试集和基准程序热点集。通过使用该套基准集，我们在龙芯3A2000芯片研制过程中及时发现处理器的性能实现缺陷，通过改进优化，显著提升了处理器性能。 2.提出并实现了一种中大规模程序的硅前性能预测方法。该方法将基于纯软件模拟平台的MultiPoint方法应用到了硬件仿真器平台上。通过在硬件仿真器平台上运行精简工作负载和代表程序片段，进行性能预测。实验结果表明该性能预测方法的平均误差在4％以内。 3.提出并实现了一个并行程序性能预测系统。该系统包括程序行为分析模块、通信参数模型、预测引擎以及基本块信息收集模块。其中程序行为分析模块负责从程序执行踪迹中转化出任务路径图，而通信参数模型则是通过在硬件模拟平台上运行基本MPI通信模式后予以构建。实验结果表明该系统的预测误差在9％以内。 上述部分工作在龙芯3A2000处理器的研发过程中得到了实际的应用。