gem5 的定位：性能仿真

gem5 在本项目中负责 MI300X 的性能仿真。它不运行客户机内核，而是构建一个只包含 GPU 模型与 Ruby 内存层次的最小系统，通过 vfio-user 接收来自 host QEMU 的 PCI 访问。

运行形态

• 构建目标是 VEGA_X86，产物为原生可执行的 build/gem5/<native>/VEGA_X86/gem5.opt。

• 配置脚本 third_party/gem5/configs/example/gpufs/mi300_cosim.py创建最小 System、占位 AtomicSimpleCPU和 StubWorkload，因此 gem5 侧不需要 x86 内核。

• GPU 缓存与内存层次使用 Disjoint_VIPER协议；QEMU 与 gem5 共享同一份客户机内存与 VRAM 文件。

• YAML 适配器每个进程只启动一个 GPU；单进程多 GPU 与 XGMI 只存在于直接调用 gem5 的路径，见 多 GPU、XGMI 与 SST。

本章内容

• MI300X PCI/BAR 接口
• MI300X 性能模型
• GPU 地址翻译
• 多 GPU、XGMI 与 SST

推荐阅读路径

• 从 MI300X PCI/BAR 接口开始了解设备如何被 QEMU 枚举。

• 然后读 MI300X 性能模型了解命令、DMA 与中断路径。

• 地址翻译细节见 GPU 地址翻译。

• 多 GPU、XGMI 与 SST 事实见 多 GPU、XGMI 与 SST。