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CPU通識課
( 簡體 字)
作者:靳國杰 張戈類別:1. -> 電子工程 -> FPGA
   2. -> 程式設計 -> 綜合
出版社:人民郵電出版社CPU通識課 3dWoo書號: 55695
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NT售價: 400
出版日:4/1/2022
頁數:334
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ISBN:9787115576378 加入購物車加到我的最愛 (請先登入會員)
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CPU概覽篇 時代與機遇
第 1節 CPU時代
信息社會的基石:CPU
電腦之心:CPU在計算機中的地位
從大到小:CPU外觀的變化
國之重器:CPU為什么成為信息技術的焦點
CPU分成哪些種類?
微觀巨系統:為什么說CPU是世界難題?
第 2節 CPU性能論
CPU怎樣運行軟件?
主頻越高,性能就越高嗎?
為什么MIPS和MFLOPS不能代表性能?
面向問題的性能評價標準:SPEC CPU
性能測試工具的局限性
不推薦的測試集:UnixBench
第3節 人人可學CPU
從簡單到復雜:CPU的進化
CPU技術在計算機科學中的地位
我不需要做CPU,為什么還要學習CPU?
開源CPU哪里找?

CPU術語篇 入門術語應知應會
第 1節 計算機的語言:指令集
軟件編碼規范:什么是指令集?
什么是指令集的兼容性?
為什么指令集要向下兼容?
為什么說指令集可以控制生態?
自己能做指令集嗎?
第 2節 繁簡之爭:精簡指令集
CISC和RISC區別有多大?
CISC和RISC的融合
高端CPU指令集包含什么內容?
第3節 第 一次抽象:匯編語言
硬件的語言:匯編語言
為什么現在很少使用匯編語言了?
匯編語言會消亡嗎?
第4節 做CPU就是做微結構
CPU的電路設計:微結構
可售賣的設計成果:IP核
IP核的“軟”和“硬”
攢芯片:SoC
像DIY計算機一樣“攢CPU”
第5節 解讀功耗
什么是功耗?
有哪些降低功耗的方法?
第6節 摩爾定律傳奇
摩爾定律會失效嗎?
什么是Tick-Tock策略?
Tick-Tock模型的新含義:“三步走”
為什么CPU性能提升速度變慢了?
第7節 通用還是專用?
CPU和操作系統的關系
什么是異構計算?
專用處理器有哪些?
通用處理器也可以差異化
第8節 飄蕩的幽靈:后門和漏洞
什么是CPU的后門和漏洞?
誰造出了后門和漏洞?
典型的CPU后門和漏洞
操作系統怎樣給CPU打補丁?
在哪里可以查到CPU的最新漏洞?
怎樣減少CPU的安全隱患?

CPU原理篇 現代高性能CPU架構與技術
第 1節 理論基石
CPU的3個最重要的基礎理論
研制CPU有哪些階段?
學習CPU原理有哪些書籍?
為什么電路設計比軟件編程更難?
第 2節 EDA神器
CPU的設計工具:EDA
哪些國家能做EDA?
有沒有開源的EDA?
像寫軟件一樣設計CPU:Verilog語言
從抽象到實現:設計CPU的兩個階段
第3節 開天辟地:二進制
二進制怎樣在CPU中表示?
從二進制到十進制:CPU中的數值
從自然數到整數:巧妙的補碼
CPU中怎樣表示浮點數?
第4節 CPU的天職:數值運算
CPU怎樣執行數值運算?
什么是ALU?
什么是寄存器?
第5節 流水線的奧秘
什么是CPU的流水線?
流水線級數越多越好嗎?
第6節 亂序執行并不是沒有秩序
什么是動態流水線?
動態流水線的經典算法:Tomasulo
什么是亂序執行?
亂序執行如何利用“寄存器重命名”
處理數據相關性?
亂序執行的典型電路結構
亂序執行如何處理例外?
回顧:亂序執行的3個最重要概念
第7節 多發射和轉移猜測
什么是多發射?
什么是轉移猜測?
第8節 包納天地的內存
CPU怎樣訪問內存?
內存多大才夠用?
什么是訪存指令的“尾端”?
什么是緩存?
緩存的常用結構
什么是虛擬內存?
第9節 CPU的“外交”
什么是CPU特權級?
中斷和例外有什么不同?
CPU怎樣做I/O?
高效的外設數據傳輸機制:DMA

CPU系統篇 由CPU組成完整計算機
第 1節 操作系統和應用的橋梁
什么是系統調用?
應用程序怎樣執行系統調用指令?
第 2節 專用指令發揮大作用
什么是向量指令?
CPU怎樣執行加密、解密?
第3節 虛擬化:邏輯還是物理?
什么是虛擬化?
什么是硬件虛擬化?
第4節 可以信賴的計算
CPU怎樣支持可信計算?
可信模塊怎樣集成到CPU中?
第5節 從一個到多個:并行
人多力量大:多核
不止一個芯片:多路
流水線和線程的結合:硬件多線程
用于衡量并行加速比的Amdahl定律
第6節 并行計算機的內存
并行計算機的內存結構:SMP和NUMA
并行計算機的Cache同步
并行計算機的Cache一致性
什么是原子指令?
第7節 集大成:從CPU到計算機
總線:計算機的神經系統
從CPU到計算機:主板
CPU運行的第 一個程序:BIOS固件
協同工作:在WPS中敲一下按鍵,計算機里發生了什么?
計算機為什么會死機?

CPU生產制造篇 從電路設計到硅晶片的實現
第 1節 化設計為實物
CPU是誰生產出來的?
CPU設計者為什么要“上知天文、下知地理”? 205
什么是CPU的納米工藝?
第 2節 硅晶片的由來
為什么要把硅作為生產芯片的首選材料?
CPU的完整生產流程
生產芯片的3種基本手法
第3節 模擬元器件
基本電路元件:電阻、電容、電感
模擬電路的“單向開關”:二極管
模擬電路的“水龍頭”:場效應管
模擬電路器件集大成者
第4節 數字元器件
數字電路的基本單元:CMOS反相器
數字電路器件集大成者
電路的基本單元:少而精
第5節 交付工廠
版圖是什么樣的?
CPU的制造設備從哪里來?
CPU代工和封測廠商有哪些?
CPU的成本怎么算?
第6節 怎樣省錢做芯片?
不用流片也可以做CPU:FPGA
使用純軟件的方法做CPU:模擬器
第7節 明天的芯片
先進的制造工藝:SOI和FinFET
“后FinFET時代”何去何從?

CPU家族篇 經典CPU企業和型號
第 1節 從上古到戰國
上古時代:有實無名的CPU
上古時代CPU什么樣?
戰國時代:百花齊放的商用CPU廠商
第 2節 巨頭尋蹤
大一統時代:Intel的發家史
AMD拿什么和Intel抗衡?
第二套生態:ARM崛起
蘋果公司的CPU硬實力
百年巨人:IBM的Power處理器
第3節 小而堅強
教科書的殿堂:MIPS
RISC-V能否成為明日之星?
第4節 世界邊緣
日本如何失去CPU主導權?
歐洲重振處理器計劃
韓國的CPU身影

CPU生態篇 解密軟件生態
第 1節 生態之重
CPU廠商為什么要重視生態?
Inside和Outside:CPU公司的兩個使命
CPU和應用軟件之間的接口
軟件生態的典型架構
第 2節 開發者的號角
生態先鋒:軟件開發者
操作系統是怎樣“做”出來的?
虛擬機:沒有CPU實體的生態
第3節 解決方案如何為王
生態的話語權:解決方案為王
計算機CPU賺錢,手機CPU不賺錢?
中國IT產業的根本出路:建自己的生態體系
第4節 生態的優點
優秀生態的3個原則:開放、兼容、優化
優秀生態的范例:Windows-Intel、
Android-ARM、蘋果
松散型的生態:Linux
第5節 生態的方向
生態的外沿:不止于解決方案
CPU廠商:不同的營利模式
應用商店:生態成果陣地
生態無難事,只要肯登攀

中國CPU篇 “技術—市場—技術”的歷史循環
第 1節 CPU舊事
為什么要做CPU?
發展CPU技術的兩條路線
我國計算機事業的3個發展階段
缺芯少魂:中國IT之痛
第 2節 龍的聲音
龍芯極簡史
龍芯主要型號
龍芯曾經的“世界先進水平”
從學院派到做產品
龍芯性能有多高?
第3節 龍之生態
核心技術只能在試錯中發展
龍芯指令集
社區版操作系統:支撐軟件生態
龍芯“內生安全”特色
在試錯中趨于成熟
第4節 未來已來
“泛生態”體系正在形成
從零開始造計算機:龍芯教育理念
多種路線的中國CPU企業
未來已來:龍芯生態發展方向
中央處理器(CPU)是計算機中最重要的芯片。CPU的設計和制造水平是一個國家信息技術實力的象征,產業生態的構建需要培養更多掌握CPU技術原理的高端人才。本書基于龍芯CPU團隊在20年間積累的技術和經驗,從CPU概覽篇、CPU術語篇、CPU原理篇、CPU系統篇、CPU生產制造篇、CPU家族篇、CPU生態篇、中國CPU篇八大板塊剖析CPU,生動有趣地講解了CPU的基礎概念、核心原理、生產制造及產業生態,更解讀了龍芯CPU的研發歷史、核心特色和生態建設經驗,讓讀者循序漸進地進入CPU的殿堂。
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