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内容大纲
本书是权威的计算机体系结构著作,是久负盛名的经典作品。书中系统地介绍了计算机系统的设计基础、指令集系统结构、流水线和指令集并行技术、层次化存储系统与存储设备、互连网络以及多处理器系统等重要内容。这一版新增一章,专门介绍领域专用体系结构。本书对近些年火热的云计算、手机客户端技术、人工智能等相关内容也有涉猎。
本书既可作为高等院校计算机专业本科生或研究生教材,也可作为从事计算机体系结构或计算机系统设计的工程技术人员的参考书。 -
作者介绍
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目录
第1章 量化设计与分析基础
1.1 引言
1.2 计算机的分类
1.2.1 物联网/嵌入式计算机
1.2.2 个人移动设备
1.2.3 桌面计算机
1.2.4 服务器
1.2.5 集群/仓库级计算机
1.2.6 并行度与并行体系结构的分类
1.3 计算机体系结构的定义
1.3.1 指令集体系结构:计算机体系结构的近距离审视
1.3.2 真正的计算机体系结构:设计满足目标和功能需求的组成和硬件
1.4 技术趋势
1.4.1 性能趋势:带宽胜过延迟
1.4.2 晶体管性能与连线的发展
1.5 集成电路中的功耗和能耗趋势
1.5.1 功耗和能耗:系统视角
1.5.2 微处理器内部的能耗和功耗
1.5.3 计算机体系结构因为能耗限制而发生的变化
1.6 成本趋势
1.6.1 时间、产量和大众化的影响
1.6.2 集成电路的成本
1.6.3 成本与价格
1.6.4 制造成本与运营成本
1.7 可信任度
1.8 性能的测量、报告和汇总
1.8.1 基准测试
1.8.2 报告性能测试结果
1.8.3 性能结果汇总
1.9 计算机设计的量化原理
1.9.1 充分利用并行
1.9.2 局部性原理
1.9.3 重点关注常见情形
1.9.4 Amdahl定律
1.9.5 处理器性能公式
1.10 融会贯通:性能、价格和功耗
1.11 谬论与易犯错误
1.12 结语
1.13 历史回顾与参考文献
1.14 案例研究与练习
第2章 存储器层次结构设计
2.1 引言
2.2 存储器技术与优化
2.2.1 SRAM技术
2.2.2 DRAM技术
2.2.3 提高DRAM芯片内部的存储器性能:SDRAM
2.2.4 图形数据RAM
2.2.5 封装创新:堆叠式或嵌入式DRAM
2.2.6 闪存
2.2.7 相变存储器技术
2.2.8 提高存储器系统的可靠性
2.3 优化缓存性能的10种高级方法
2.3.1 第一种优化:采用小而简单的第一级缓存,缩短命中时间、降低功耗
2.3.2 第二种优化:采用路预测以缩短命中时间
2.3.3 第三种优化:通过缓存访问流水化和采用多体缓存来提升带宽
2.3.4 第四种优化:采用非阻塞缓存,以增加缓存带宽
2.3.5 第五种优化:利用关键字优先和提前重新执行以降低缺失代价
……
第3章 指令级并行及其利用
第4章 向量、SIMD和GPU体系结构中的数据级并行
第5章 线程级并行
第6章 利用请求级和数据级并行的仓库级计算机
第7章 领域专用体系结构
附录A 指令集基本原理
附录B 存储器层次结构回顾
附录C 流水线:基础与中级概念
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