Micro Architecture

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出版者:Thames & Hudson
作者:Richard Horden
出品人:
页数:347
译者:
出版时间:2008.10
价格:16.95英磅
装帧:精装
isbn号码:9780500342497
丛书系列:
图书标签:
  • 建筑
  • Architecture
  • M
  • 计算机体系结构
  • 微体系结构
  • 处理器设计
  • 数字逻辑
  • VLSI
  • 性能优化
  • 低功耗设计
  • 并行计算
  • 嵌入式系统
  • 硬件设计
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具体描述

Architect and professor of architecture Richard Horden, a former partner of Norman Foster, is the pioneer of small-scale structures constructed with the most advanced materials and techniques available. Fusing high-tech engineering with industrial-design methods, he and his research students in Munich have created an innovative range of revolutionary buildings in a broad variety of settings.From the Ski Haus (delivered to the Alps by helicopter and used by mountaineering and rescue teams) and Antarctic living modules to the Micro Compact home, a fully self-contained pre-fab home that fits into a 2.65 m2 cube, these structures are designed for their adaptability to our changing planet, lifestyles and basic human needs. The book contains forty projects that draw on technologies from the nautical and aviation industries, as well as natural forms, to make small buildings that are not only highly functional but kind to the environment. This book will be essential reading for designers and architects working at any scale.

《微架构:从硅片到指令的精妙之旅》 在这本引人入胜的《微架构》中,我们将一同踏上一段穿越现代计算核心的非凡旅程。这本书并非聚焦于书籍本身的物理形态或内容集合,而是深入探索那个驱动我们数字世界的无形灵魂——微架构。它将带您领略指令如何在处理器内部转化为令人惊叹的计算成果,揭示那些隐藏在数以亿计晶体管背后的设计智慧与工程巧思。 本书将以深入浅出的方式,剖析现代中央处理器(CPU)的内部运作机制。我们将从最基础的逻辑门和寄存器讲起,逐步构建起复杂的功能单元,如算术逻辑单元(ALU)、指令译码器、程序计数器(PC)以及各种流水线阶段。您将理解指令周期是如何被分解、并行执行以提升效率的,并深入探究乱序执行、分支预测、缓存层次结构等关键技术,这些都是实现高性能计算的基石。 我们不仅仅满足于理论的讲解。本书将结合丰富的实例和生动的比喻,帮助您直观地理解这些抽象概念。想象一下,指令就像是流水线上的产品,而微架构的各个部分则是流水线上精密的工序和设备。我们将拆解指令在处理器内部的“旅行”过程,从指令缓存的读取,到流水线的逐级处理,再到最终结果的写回。您将学会如何分析和理解处理器在执行特定任务时的行为模式。 本书还将探讨微架构设计中的权衡与挑战。为了追求更高的性能,工程师们需要做出艰难的决策,例如在功耗、面积和性能之间寻求最佳平衡。您将了解动态电压频率调整(DVFS)、电源门控等技术如何帮助芯片在不同工作负载下优化能耗,以及缓存设计如何直接影响到程序的执行速度。 此外,《微架构》还将触及指令集架构(ISA)与微架构之间的紧密联系。我们会探讨不同的ISA(如x86、ARM)是如何影响处理器设计的,以及微架构的实现如何服务于ISA所定义的指令。您将认识到,理解指令如何被映射到硬件实现,是掌握微架构的关键。 本书的目标读者广泛,无论是对计算机硬件充满好奇的初学者,希望深入理解CPU工作原理的学生,还是寻求提升处理器设计或性能优化技能的专业人士,都能从中获益匪浅。它将为您打开一扇了解数字世界深层奥秘的大门,让您对那些驱动我们日常生活的芯片拥有全新的认知。 阅读《微架构》,您将不再仅仅视处理器为一块冰冷的芯片,而是将其视为一个精妙绝伦、充满智慧的计算引擎。您将能更深刻地理解软件的性能瓶颈所在,并掌握从硬件层面优化代码的思路。这不仅仅是一次知识的获取,更是一次思维的启迪,让您能够以更专业的视角审视和理解整个数字计算体系。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书给我的整体感受是一种“拨云见日”的清爽感。在此之前,我对计算机内部的运作机制总有一些模糊的理解,很多概念都是碎片化的,像是散落一地的拼图,虽然知道它们有关联,但始终无法拼出完整的画面。这本书就像是一本详尽的说明书,将所有组件——从最底层的物理信号到顶层的软件接口——用一套统一、连贯的逻辑串联了起来。特别是对内存层次结构的深度剖析,让我彻底明白了为什么程序性能的差异可以如此之大,仅仅是数据存储位置的不同,就能造成数量级的性能差距。作者的表达方式极其流畅,那些原本应该充斥着复杂数学公式的部分,被巧妙地转化为对系统行为模式的描述。它真正做到了“授人以渔”,读完之后,我不仅知道了这些“微架构”是如何构建的,更重要的是,我学会了如何用一种更加底层、更加系统化的思维去审视和优化我所接触到的任何计算问题。这绝对是一部能够提升底层认知框架的力作。

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这本书的内容密度实在是惊人,简直是知识的压缩饼干。我平时阅读技术文档的效率比较低,常常需要反复阅读才能抓住核心要点,但这本书的行文结构有一种天然的引导性。它似乎深知读者的困惑点在哪里,总能在关键的转折处设置一个精妙的小结或者一个预告,让你忍不住想知道下一页会揭示什么秘密。我对其中关于并行计算和异构处理器的章节印象尤为深刻。作者对GPU核心架构的解析,那种对大规模并行任务调度艺术的描绘,简直达到了史诗级别。他没有回避复杂性,反而拥抱了它,并通过清晰的层级划分,将复杂的互联结构和数据流管理梳理得井井有条。读到后来,我甚至觉得,这本书不仅仅是关于硬件,它更是在探讨信息时代下,人类如何管理和组织爆炸性增长的数据洪流的一种智慧体现。每一次翻页,都像是在探索一个全新的、设计精巧的迷宫,每解决一个逻辑难题,都会带来巨大的成就感。

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这本书的封面设计简直是一场视觉的盛宴,那种深邃的蓝与冷峻的灰交织在一起,仿佛带领读者瞬间进入了一个充满精密结构和无限可能性的世界。拿到手里,沉甸甸的质感立刻给人一种庄重和专业的信号。我本来是带着一种对前沿科技的猎奇心理翻开的,但很快就被其中引人入胜的叙事方式所吸引。作者显然不是那种只会堆砌晦涩术语的学院派,他用近乎诗意的语言,描绘了那些微小元件如何协同工作,构成宏伟的计算体系。特别是对早期的晶体管发展史的梳理,那种追溯源头的耐心和对细节的捕捉,让人不禁对人类智慧的演进产生由衷的敬畏。书中对于不同时代处理器设计哲学的对比分析尤其精彩,那种犹如武林秘籍的内部心法被一一揭示,清晰地展示了性能瓶颈的突破是如何一步步实现的。我花了整整一个下午,沉浸在那些关于流水线优化和分支预测的讨论中,感觉自己的思维也被这种高度结构化的逻辑训练了一遍。这本书的价值,远超出了单纯的技术手册,它更像是一部关于“如何高效思考”的哲学著作,指导着我们将复杂问题拆解成可控、可优化的模块。

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我通常喜欢阅读那些带有强烈个人风格和情感色彩的著作,对于技术书籍,我通常只要求信息准确即可。然而,这本书的独特之处在于,它在保持绝对客观和严谨性的同时,居然蕴含着一种近乎匠人精神的执着。我感受到了作者对每一个逻辑门的精确控制,对每一个时钟周期的极致利用所怀有的那份近乎偏执的热爱。书中的案例研究部分尤其精彩,它们并非是教科书式的例题,而是真实世界中遇到的瓶颈和突破的真实记录。特别是关于功耗与性能的权衡,作者没有给出简单的答案,而是展示了工程师们在面对物理定律限制时,所展现出的那种近乎艺术创作般的妥协与创新。那种在有限空间内榨取无限性能的挣扎和胜利,通过作者冷静的笔触被生动地展现出来。阅读它,仿佛是全程参与了一场顶尖工程师之间的私密技术圆桌会议,充满了真知灼见和不为人知的内幕。

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老实说,我对这种偏向硬核技术领域的书籍总是抱有一种敬而远之的态度,总觉得阅读过程会像啃一块干涩的石头,索然无味。但这本书,彻底颠覆了我的刻板印象。它开篇就设置了一个非常贴合实际的场景——一个看似简单的应用程序加载过程,然后层层剥开,展示了背后无数次的内存访问、缓存命中与失误、以及多核调度之间的博弈。作者的笔触极其细腻,他没有满足于停留在概念层面,而是用大量的图表和类比,将那些抽象的二进制世界具象化。比如,他描述缓存一致性问题时,用到了一个非常生动的厨房比喻,瞬间就让这个原本令人生畏的概念变得清晰易懂。更让我欣赏的是,书中对于“为什么”的探讨,而不是仅仅停留在“是什么”。它不断追问,为什么我们要采用这种架构?这种选择带来的长期代价是什么?这种批判性的视角,让阅读过程充满了思辨的乐趣,它鼓励你不仅仅是接受既有的知识,而是去质疑和探索更优的解决方案。读完第一部分,我立刻有种想要去检查自己电脑系统日志的冲动,想看看那些理论是如何在我的日常使用中上演的。

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