RISC-V取指剩余缓存技术

胡振波老师的E203处理器让小编受益匪浅，十分感激！E203 CPU的设计非常经典且精简，大量逻辑复用，追求极低功耗、极小面积。

小编基于胡振波老师的E203处理器，进一步简化了CPU处理器的功能设计，分享一下小编的简化的设计架构，如下：

为了提高代码密度，处理器选择支持16位的压缩指令集，因此程序会出现32bit和16bit同时出现的场景，32bit指令可能存在与32位地址边界不对齐的情况，E203采用剩余缓存技术（Leftover Buffer）。

ITCM小编采用SMIC的64bit SRAM实现，读一次有64bit数据即2条指令，SRAM有读保持功能，不用外部再次寄存从而节省64bit寄存器。注意，每8个byte为一个lane。

以下波形为例，从0x8000_0810开始读，也就是一个lane的开始点开始读，

Case1:当地址边界不对齐时：

0x8000_0816时，地址0816是和0810一个lane的，但是0x16需要下一个lane的2个byte来满足每次读取32bit数据给取指令模块（16bit指令则丢弃16bit，但读取还是统一读取32bit）。此时sram数据还是data_hold状态的，因此只需要再读一下0x818的地址数据拼接即可，即0x8000_0816转成0x8000_0818读取数据取低16bit为0x0ff0，与leftover buffer的数据0x0713拼接得到最终指令数据0xff0_0713。

Case2:当地址边界不对齐时：

Sram的数据没有保持住（其他模块访问了SRAM）

或指令跳转造成的lane cross则需要读取2次sram，第一次取读取数据的高16bit，第二次取读取数据的低16bit拼接成0x06b3_9736。

后端设计实现如下，E203 CPU的设计非常经典且精简，大量逻辑复用，追求极低功耗、极小面积。

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