高檔微處理器 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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價格:10.20元

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isbn號碼:9787111013662

叢書系列:

圖書標籤:

• 微處理器
• CPU
• 計算機體係結構
• 高性能計算
• 芯片設計
• 嵌入式係統
• 數字電路
• VLSI
• 處理器設計
• 計算機硬件

《高檔微處理器》是一部關於先進計算核心技術的權威著作。本書深入剖析瞭當前微處理器設計的前沿理念、關鍵技術和未來發展趨勢。 內容梗概： 全書共分為七章，結構嚴謹，邏輯清晰，旨在為讀者提供一個全麵而深入的理解。 第一章 現代微處理器架構概覽： 本章首先迴顧瞭微處理器技術的發展曆程，從早期簡單的寄存器-纍加器結構，到復雜指令集計算機（CISC）和精簡指令集計算機（RISC）的演進，再到現代高性能處理器的多核、超綫程、亂序執行等關鍵特性。重點介紹瞭現代微處理器中的核心組件，如指令流水綫、緩存層次結構、分支預測單元、執行單元（ALU、FPU、SIMD）等，並闡述瞭它們之間的協同工作原理。此外，還探討瞭不同應用領域對微處理器架構的需求差異，例如桌麵級、服務器級和嵌入式係統。 第二章 指令集架構（ISA）的演進與選擇： 本章詳細探討瞭指令集架構（ISA）在微處理器設計中的核心作用，以及不同ISA的哲學和設計考量。內容涵蓋瞭x86、ARM、RISC-V等主流ISA的特點、優勢與劣勢，分析瞭它們在性能、功耗、生態係統和可擴展性等方麵的錶現。特彆關注瞭RISC-V作為一種開放、可擴展ISA的崛起及其對未來處理器設計的影響。本章還深入討論瞭如何根據特定應用場景選擇或定製閤適的ISA，以及ISA擴展對處理器性能和功能的影響。 第三章 深度流水綫與亂序執行技術： 本章聚焦於提升處理器指令級並行性的關鍵技術。詳細講解瞭深度流水綫（Deep Pipelining）如何通過細化指令處理階段來提高時鍾頻率和吞吐量，並分析瞭流水綫冒險（結構冒險、數據冒險、控製冒險）及其解決方法，如轉發（Forwarding）、停頓（Stalling）和延遲槽（Delay Slot）。重點闡述瞭亂序執行（Out-of-Order Execution）的工作原理，包括指令調度、重排序緩衝區（ROB）、保留站（Reservation Station）和重命名寄存器（Register Renaming）等機製，揭示瞭亂序執行如何有效隱藏延遲，最大化處理器利用率。 第四章 緩存層次結構與內存管理： 本章深入研究瞭現代微處理器中至關重要的緩存層次結構（Cache Hierarchy）。詳細介紹瞭L1、L2、L3緩存的設計原理、緩存一緻性協議（如MESI、MOESI）以及多核處理器中的共享緩存問題。探討瞭緩存替換算法（如LRU、FIFO、LFU）及其性能影響。此外，本章還涵蓋瞭內存管理單元（MMU）的功能，包括虛擬地址到物理地址的轉換、頁錶管理和TLB（Translation Lookaside Buffer）的作用，以及它們如何支持高效和安全的內存訪問。 第五章 分支預測與預取技術： 本章專注於優化處理器控製流的預測與預取技術。詳細講解瞭各種分支預測器（如靜態預測、動態預測、兩級自適應預測、Tage預測器）的工作原理和性能評估指標，分析瞭分支錯誤預測帶來的流水綫停頓及其對性能的影響。同時，本章也深入探討瞭數據預取技術（如硬件預取、軟件預取）如何通過預測未來數據訪問需求來提前將數據載入緩存，從而減少內存延遲。 第六章 多核與異構計算： 本章探討瞭現代計算的核心——多核處理器。詳細介紹瞭多核處理器的互連網絡（如Crossbar、Ring、Mesh）設計，以及在多核環境中實現任務並行和數據共享的挑戰。深入分析瞭多核處理器上的緩存一緻性解決方案和同步機製。此外，本章還延伸至異構計算的概念，探討瞭CPU與GPU、DSP、FPGA等不同處理單元的協同工作模式，以及如何通過軟件和硬件相結閤的方式實現高效的異構計算。 第七章 未來趨勢與前沿技術： 本章展望瞭微處理器技術未來的發展方嚮。內容包括但不限於：更精細的功耗管理技術（如動態電壓頻率調整DVFS、時鍾門控）、片上係統（SoC）集成的新挑戰與機遇、人工智能（AI）加速器對處理器架構的影響、量子計算的潛在突破以及下一代內存技術（如HBM、3D XPoint）的應用前景。本章旨在啓發讀者對未來計算平颱發展的思考。 本書特色： 理論與實踐結閤： 本書不僅提供瞭紮實的理論基礎，還通過案例分析和性能評估方法，使讀者能夠理解理論如何應用於實際的處理器設計。 技術前沿性： 涵蓋瞭當前微處理器領域最前沿的技術和概念，確保讀者掌握最新的行業動態。 深度與廣度兼備： 對各項技術進行瞭深入淺齣的講解，同時覆蓋瞭微處理器設計的多個關鍵方麵。 《高檔微處理器》是處理器設計工程師、計算機體係結構研究人員、高性能計算從業者以及對先進計算技術感興趣的任何人士的必備參考。它將幫助您深刻理解現代計算的基石，並為未來的技術創新奠定堅實的基礎。

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