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CPU通识课

36.51 4.6折 79.9 九五品

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作者靳国杰、张戈 著

出版社人民邮电出版社

出版时间2022-04

版次1

装帧平装

货号A4

上书时间2024-12-23

   商品详情   

品相描述:九五品
图书标准信息
  • 作者 靳国杰、张戈 著
  • 出版社 人民邮电出版社
  • 出版时间 2022-04
  • 版次 1
  • ISBN 9787115576378
  • 定价 79.90元
  • 装帧 平装
  • 开本 16开
  • 页数 334页
  • 字数 261千字
【内容简介】
中央处理器(CPU)是计算机中最重要的芯片。CPU的设计和制造水平是一个国家信息技术实力的象征,产业生态的构建需要培养更多掌握CPU技术原理的高端人才。本书基于龙芯CPU团队在20年间积累的技术和经验,从CPU概览篇、CPU术语篇、CPU原理篇、CPU系统篇、CPU生产制造篇、CPU家族篇、CPU生态篇、中国CPU篇八大板块剖析CPU,生动有趣地讲解了CPU的基础概念、核心原理、生产制造及产业生态,更解读了龙芯CPU的研发历史、核心特色和生态建设经验,让读者循序渐进地进入CPU的殿堂。
【作者简介】
靳国杰 

博士后,高级工程师。现任龙芯中科技术股份有限公司总裁助理。曾任龙芯 Java 虚拟机团队、Loongnix 操作系统团队、应用生态团队负责人。业务领域包括龙芯系统软件、龙芯信息化生态建设和市场推广。发表学术论文 20 篇,龙芯软件生态推广文章 30 余篇,申请发明专利 40 项。 

张戈 

博士,教授级高工。现任龙芯中科技术股份有限公司副总裁,中国计算机学会体系结构专业委员会委员。长期从事龙芯处理器的研发、管理、市场与产业化工作,曾主持核高基、国家自然科学基金、863 计划等多个***课题,并获得中国计算机学会“科技进步奖”一等奖。
【目录】
CPU概览篇 时代与机遇 

第 1节 CPU时代 

信息社会的基石:CPU 

电脑之心:CPU在计算机中的地位 

从大到小:CPU外观的变化 

国之重器:CPU为什么成为信息技术的焦点 

CPU分成哪些种类? 

微观巨系统:为什么说CPU是世界难题? 

第 2节 CPU性能论 

CPU怎样运行软件? 

主频越高,性能就越高吗? 

为什么MIPS和MFLOPS不能代表性能? 

面向问题的性能评价标准:SPEC CPU 

性能测试工具的局限性 

不推荐的测试集:UnixBench 

第3节 人人可学CPU 

从简单到复杂:CPU的进化 

CPU技术在计算机科学中的地位 

我不需要做CPU,为什么还要学习CPU? 

开源CPU哪里找? 

CPU术语篇 入门术语应知应会 

第 1节 计算机的语言:指令集 

软件编码规范:什么是指令集? 

什么是指令集的兼容性? 

为什么指令集要向下兼容? 

为什么说指令集可以控制生态? 

自己能做指令集吗? 

第 2节 繁简之争:精简指令集 

CISC和RISC区别有多大? 

CISC和RISC的融合 

高端CPU指令集包含什么内容? 

第3节 第 一次抽象:汇编语言 

硬件的语言:汇编语言 

为什么现在很少使用汇编语言了? 

汇编语言会消亡吗? 

第4节 做CPU就是做微结构 

CPU的电路设计:微结构 

可售卖的设计成果:IP核 

IP核的“软”和“硬” 

攒芯片:SoC 

像DIY计算机一样“攒CPU” 

第5节 解读功耗 

什么是功耗? 

有哪些降低功耗的方法? 

第6节 摩尔定律传奇 

摩尔定律会失效吗? 

什么是Tick-Tock策略? 

Tick-Tock模型的新含义:“三步走” 

为什么CPU性能提升速度变慢了? 

第7节 通用还是专用? 

CPU和操作系统的关系 

什么是异构计算? 

专用处理器有哪些? 

通用处理器也可以差异化 

第8节 飘荡的幽灵:后门和漏洞 

什么是CPU的后门和漏洞? 

谁造出了后门和漏洞? 

典型的CPU后门和漏洞 

操作系统怎样给CPU打补丁? 

在哪里可以查到CPU的最新漏洞? 

怎样减少CPU的安全隐患? 

CPU原理篇 现代高性能CPU架构与技术 

第 1节 理论基石 

CPU的3个最重要的基础理论 

研制CPU有哪些阶段? 

学习CPU原理有哪些书籍? 

为什么电路设计比软件编程更难? 

第 2节 EDA神器 

CPU的设计工具:EDA 

哪些国家能做EDA? 

有没有开源的EDA? 

像写软件一样设计CPU:Verilog语言 

从抽象到实现:设计CPU的两个阶段 

第3节 开天辟地:二进制 

二进制怎样在CPU中表示? 

从二进制到十进制:CPU中的数值 

从自然数到整数:巧妙的补码 

CPU中怎样表示浮点数? 

第4节 CPU的天职:数值运算 

CPU怎样执行数值运算? 

什么是ALU? 

什么是寄存器? 

第5节 流水线的奥秘 

什么是CPU的流水线? 

流水线级数越多越好吗? 

第6节 乱序执行并不是没有秩序 

什么是动态流水线? 

动态流水线的经典算法:Tomasulo 

什么是乱序执行? 

乱序执行如何利用“寄存器重命名” 

处理数据相关性? 

乱序执行的典型电路结构 

乱序执行如何处理例外? 

回顾:乱序执行的3个最重要概念 

第7节 多发射和转移猜测 

什么是多发射? 

什么是转移猜测? 

第8节 包纳天地的内存 

CPU怎样访问内存? 

内存多大才够用? 

什么是访存指令的“尾端”? 

什么是缓存? 

缓存的常用结构 

什么是虚拟内存? 

第9节 CPU的“外交” 

什么是CPU特权级? 

中断和例外有什么不同? 

CPU怎样做I/O? 

高效的外设数据传输机制:DMA 

CPU系统篇 由CPU组成完整计算机 

第 1节 操作系统和应用的桥梁 

什么是系统调用? 

应用程序怎样执行系统调用指令? 

第 2节 专用指令发挥大作用 

什么是向量指令? 

CPU怎样执行加密、解密? 

第3节 虚拟化:逻辑还是物理? 

什么是虚拟化? 

什么是硬件虚拟化? 

第4节 可以信赖的计算 

CPU怎样支持可信计算? 

可信模块怎样集成到CPU中? 

第5节 从一个到多个:并行 

人多力量大:多核 

不止一个芯片:多路 

流水线和线程的结合:硬件多线程 

用于衡量并行加速比的Amdahl定律 

第6节 并行计算机的内存 

并行计算机的内存结构:SMP和NUMA 

并行计算机的Cache同步 

并行计算机的Cache一致性 

什么是原子指令? 

第7节 集大成:从CPU到计算机 

总线:计算机的神经系统 

从CPU到计算机:主板 

CPU运行的第 一个程序:BIOS固件 

协同工作:在WPS中敲一下按键,计算机里发生了什么? 

计算机为什么会死机? 

CPU生产制造篇 从电路设计到硅晶片的实现 

第 1节 化设计为实物 

CPU是谁生产出来的? 

CPU设计者为什么要“上知天文、下知地理”? 205 

什么是CPU的纳米工艺? 

第 2节 硅晶片的由来 

为什么要把硅作为生产芯片的首选材料? 

CPU的完整生产流程 

生产芯片的3种基本手法 

第3节 模拟元器件 

基本电路元件:电阻、电容、电感 

模拟电路的“单向开关”:二极管 

模拟电路的“水龙头”:场效应管 

模拟电路器件集大成者 

第4节 数字元器件 

数字电路的基本单元:CMOS反相器 

数字电路器件集大成者 

电路的基本单元:少而精 

第5节 交付工厂 

版图是什么样的? 

CPU的制造设备从哪里来? 

CPU代工和封测厂商有哪些? 

CPU的成本怎么算? 

第6节 怎样省钱做芯片? 

不用流片也可以做CPU:FPGA 

使用纯软件的方法做CPU:模拟器 

第7节 明天的芯片 

先进的制造工艺:SOI和FinFET 

“后FinFET时代”何去何从? 

CPU家族篇 经典CPU企业和型号 

第 1节 从上古到战国 

上古时代:有实无名的CPU 

上古时代CPU什么样? 

战国时代:百花齐放的商用CPU厂商 

第 2节 巨头寻踪 

大一统时代:Intel的发家史 

AMD拿什么和Intel抗衡? 

第二套生态:ARM崛起 

苹果公司的CPU硬实力 

百年巨人:IBM的Power处理器 

第3节 小而坚强 

教科书的殿堂:MIPS 

RISC-V能否成为明日之星? 

第4节 世界边缘 

日本如何失去CPU主导权? 

欧洲重振处理器计划 

韩国的CPU身影 

CPU生态篇 解密软件生态 

第 1节 生态之重 

CPU厂商为什么要重视生态? 

Inside和Outside:CPU公司的两个使命 

CPU和应用软件之间的接口 

软件生态的典型架构 

第 2节 开发者的号角 

生态先锋:软件开发者 

操作系统是怎样“做”出来的? 

虚拟机:没有CPU实体的生态 

第3节 解决方案如何为王 

生态的话语权:解决方案为王 

计算机CPU赚钱,手机CPU不赚钱? 

中国IT产业的根本出路:建自己的生态体系 

第4节 生态的优点 

优秀生态的3个原则:开放、兼容、优化 

优秀生态的范例:Windows-Intel、 

Android-ARM、苹果 

松散型的生态:Linux 

第5节 生态的方向 

生态的外沿:不止于解决方案 

CPU厂商:不同的营利模式 

应用商店:生态成果阵地 

生态无难事,只要肯登攀 

中国CPU篇 “技术―市场―技术”的历史循环 

第 1节 CPU旧事 

为什么要做CPU? 

发展CPU技术的两条路线 

我国计算机事业的3个发展阶段 

缺芯少魂:中国IT之痛 

第 2节 龙的声音 

龙芯极简史 

龙芯主要型号 

龙芯曾经的“世界先进水平” 

从学院派到做产品 

龙芯性能有多高? 

第3节 龙之生态 

核心技术只能在试错中发展 

龙芯指令集 

社区版操作系统:支撑软件生态 

龙芯“内生安全”特色 

在试错中趋于成熟 

第4节 未来已来 

“泛生态”体系正在形成 

从零开始造计算机:龙芯教育理念 

多种路线的中国CPU企业 

未来已来:龙芯生态发展方向
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