Chip Multiprocessor Architecture

出版者:Morgan and Claypool Publishers

作者:Kunle Olukotun

页数:156

出版时间:2007-12-03

价格:USD 40.00

装帧:Paperback

isbn号码:9781598291223

丛书系列:Synthesis Lectures on Computer Architecture

具体描述

Chip multiprocessors - also called multi-core microprocessors or CMPs for short - are now the only way to build high-performance microprocessors, for a variety of reasons. Large uniprocessors are no longer scaling in performance, because it is only possible to extract a limited amount of parallelism from a typical instruction stream using conventional superscalar instruction issue techniques. In addition, one cannot simply ratchet up the clock speed on today's processors, or the power dissipation will become prohibitive in all but water-cooled systems. Compounding these problems is the simple fact that with the immense numbers of transistors available on today's microprocessor chips, it is too costly to design and debug ever-larger processors every year or two. CMPs avoid these problems by filling up a processor die with multiple, relatively simpler processor cores instead of just one huge core. The exact size of a CMPs cores can vary from very simple pipelines to moderately complex superscalar processors, but once a core has been selected the CMPs performance can easily scale across silicon process generations simply by stamping down more copies of the hard-to-design, high-speed processor core in each successive chip generation. In addition, parallel code execution, obtained by spreading multiple threads of execution across the various cores, can achieve significantly higher performance than would be possible using only a single core. While parallel threads are already common in many useful workloads, there are still important workloads that are hard to divide into parallel threads. The low inter-processor communication latency between the cores in a CMP helps make a much wider rangeof applications viable candidates for parallel execution than was possible with conventional, multi-chip multiprocessors; nevertheless, limited parallelism in key applications is the main factor limiting acceptance of CMPs in some types of systems.

用户评价

这本书的参考文献和附录部分，体现了作者深厚的学术积累和对领域前沿的把握。当我翻到最后几页时，我惊喜地发现，作者不仅引用了经典的奠基性论文，还囊括了近几年顶会中关于新型并行计算模型和异构加速器集成的前沿研究。这使得这本书的“保鲜期”大大延长，它提供的知识体系是动态的，而非一成不变的。我甚至发现了一些我之前忽略的重要研究方向，并立即将这些引用作为我后续深入研究的起点。对于希望将知识转化为创新研究的读者而言，这本书提供了一个极佳的“知识地图”，它不仅告诉你“是什么”，更指明了“接下来会是什么”。这种前瞻性的视野，让这本书的价值远远超出了“教科书”的范畴，更像是一份通往未来计算架构的路线图。

如果说这本书有什么让人感觉“吃力”的地方，那可能就是它对读者预设知识背景的“高要求”。显然，这不是一本为初学者准备的入门读物。作者默认读者已经对单处理器架构、数字逻辑和至少一门汇编语言有着坚实的理解。在涉及内存一致性模型和同步机制的部分，书中直接引用了大量的理论推导和严格的数学证明，这部分内容如果稍有松懈，很容易就会在细节处迷失方向。我不得不承认，有好几次，我不得不停下来，查阅了其他关于并发理论的参考资料，才能完全跟上作者的论证思路。但这反过来也印证了这本书的价值所在——它敢于触及领域内最尖端、最核心的理论壁垒，而不是停留在表面的概念介绍。它迫使你真正地去思考底层硬件是如何在微观层面保证软件的正确性与性能的，这种挑战是极其宝贵的学习经历，远超出了普通教程能提供的范畴。

这本书的案例分析部分，简直是为实践工程师量身打造的宝藏。作者并没有沉溺于纯粹的理论推导，而是穿插了大量真实的、业界领先的处理器设计实例。这些案例不仅是对前文理论的绝佳佐证，更提供了宝贵的“工程实现智慧”。比如，书中对特定流水线结构中指令级并行（ILP）的优化手段的描述，细致到了寄存器重命名和乱序执行的硬件控制逻辑层面，这种深入骨髓的讲解，让我对现代高性能处理器的工作方式有了一个全新的、立体的认知。我甚至可以想象，如果我正在参与一个定制化SoC的设计，这本书中的某些章节可以被直接用作设计规格或技术评审的基准参考。特别是关于功耗和散热管理的设计哲学，它展示了如何在物理限制下榨取出性能极限的艺术，这在当前的芯片设计领域，其重要性不言而喻。

这本书的叙事逻辑简直是一场精妙的智力迷宫，它不是那种教科书式的线性推进，更像是一位经验丰富的老教授在循序渐进地引导你进入一个宏大而复杂的系统内部。开篇部分的切入点非常巧妙，它并没有急于抛出深奥的术语，而是从一个更宏观、更贴近实际工程挑战的角度来构建对多处理器系统的认知框架。这种“问题驱动”的教学方式，极大地激发了我的好奇心，让我迫不及待地想知道作者是如何一步步拆解并解决这些核心难题的。书中对各个模块的介绍，总能找到一个核心的“锚点”进行反复参照，使得即使在涉及并行性、缓存一致性这类抽象概念时，我的思维也能紧密地跟随作者的步伐。我尤其欣赏作者在阐述不同设计权衡（Trade-offs）时的那种“不偏不倚”的态度，他清晰地列出了每种方案的优缺点和适用场景，而不是强行推销某一种“最佳实践”，这种平衡的视角极大地锻炼了我的批判性思维能力。

这本书的装帧设计给我留下了非常深刻的印象，那种沉稳的深蓝色封面，搭配上烫金的书名字体，散发着一种低调而又不失专业的气息。拿到手中时，首先感受到的是它扎实的重量感，这通常预示着内容的丰富与深度。我特别喜欢它在排版上的细致考量，字体选择清晰易读，行间距和页边距都拿捏得恰到好处，即便是长时间阅读也不会产生强烈的视觉疲劳。内页的纸张质量也属上乘，吸墨性良好，使得图表和公式的展示效果非常清晰锐利。从物理层面来说，这本书的制作工艺体现了出版方对学术内容的尊重，它不仅仅是一本知识的载体，更像是一件值得收藏的工具书。我曾在图书馆翻阅过许多计算机体系结构的书籍，但很少有能像它这样，从触感和视觉上就给人一种“这是部硬核干货”的信号。这种对细节的关注，无疑为后续深入研读内容奠定了积极的心理基础。那些复杂的理论和架构图，在如此优质的载体上呈现，阅读体验得到了极大的提升，让人感觉自己正在接触的知识是经过精心打磨和呈现的精品。

比较偏向细节问题 不过讲得很好

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