《CPU通識課》靳國傑/張戈『EPUB電子書下載』

內容簡介

中央處理器（CPU）是計算機中最重要的芯片。CPU的設計和製造水平是一個國家信息技術實力的象征，產業生態的構建需要培養更多掌握CPU技術原理的高端人才。本書基於龍芯CPU團隊在20年間積累的技術和經驗，從CPU概覽篇、CPU術語篇、CPU原理篇、CPU係統篇、CPU生產製造篇、CPU家族篇、CPU生態篇、中國CPU篇八大板塊剖析CPU，生動有趣地講解了CPU的基礎概念、核心原理、生產製造及產業生態，更解讀了龍芯CPU的研發歷史、核心特色和生態建設經驗，讓讀者循序漸進地進入CPU的殿堂。

作者簡介

靳國傑博士後，不錯工程師。現任龍芯中科技術股份有限公司裁助理。曾任龍芯java虛擬機團隊、loongnix作係統團隊、應用生態團隊負責人。業務領域包括龍芯係統軟件、龍芯信息化生態建設和市場推廣。發表學術20篇，龍芯軟件生態推廣文章30餘篇，申請發明40項。張戈博士，教授級高工。現任龍芯中科技術股份有限公司副裁，中國計算機學會體係結構專業委員會委員。長期從事龍芯處理器的研發、管理、市場與產業化工作，曾主持核高基、自然科學基金、863計劃等多個重量課題，並獲得中國計算機學會“科技進步獎”。

目錄

目錄：
cpu概覽篇時代與機遇
節cpu時代
信息社會的基石：cpu
電腦之心：cpu在計算機中的地位
從大到小：cpu外觀的變化
國之重器：cpu為什麼成為信息技術的焦點
cpu分成哪些種類？
微觀巨係統：為什麼說cpu是世界難題？
第2節cpu能論
cpu怎樣運行軟件？
主頻越高，能越高嗎？
為什麼mi和mflo不能代表能？
麵向問題的能評價標準：speccpu
能測試工具的局限
不的測試集：unixbench
第3節人人可學cpu
從簡單到複雜：cpu的進化
cpu技術在計算機科學中的地位
我不需要做cpu，為什麼還要學cpu？
開源cpu哪裏找？
cpu術語篇入門術語應知應會
節計算機的語言：指令集
軟件編碼規範：什麼是指令集？
什麼是指令集的兼容？
為什麼指令集要向下兼容？
為什麼說指令集可以控製生態？
自己能做指令集嗎？
第2節繁簡之爭：精簡指令集
cisc和risc區別有多大？
cisc和risc的融合
高端cpu指令集包含什麼內容？
第3節次抽象：匯編語言
硬件的語言：匯編語言
為什麼現在很少使用匯編語言了？
匯編語言會消亡嗎？
第4節做cpu是做微結構
cpu的電路設計：微結構
可售的設計成果：ip核
ip核的“軟”和“硬”
攢芯片：soc
像diy計算機一樣“攢cpu”
第5節解讀功耗
什麼是功耗？
有哪些降低功耗的方？
第6節摩爾定律傳奇
摩爾定律會失效嗎？
什麼是tick-tock策略？
tick-tock模型的新含義：“三步走”
為什麼cpu能提升速度變慢了？
第7節通用還是專用？
cpu和作係統的關係
什麼是異構計算？
專用處理器有哪些？
通用處理器也可以差異化
第8節飄蕩的幽靈：後門和漏洞
什麼是cpu的後門和漏洞？
誰造出了後門和漏洞？
典型的cpu後門和漏洞
作係統怎樣給cpu打補丁？
在哪裏可以查到cpu的近期新漏洞？
怎樣減少cpu的安全隱患？
cpu篇現代高能cpu架構與技術
節理論基石
cpu的3個重要的基礎理論
研製cpu有哪些階段？
學cpu有哪些書籍？
為什麼電路設計比軟件編程更難？
第2節eda利器
cpu的設計工具：eda
哪些能做eda？
有沒有開源的eda？
像寫軟件一樣設計cpu：verilog語言
從抽象到實現：設計cpu的兩個階段
第3節開天辟地：二進製
二進製怎樣在cpu中表示？
從二進製到十進製：cpu中的數值
從自然數到整數：巧妙的補碼
cpu中怎樣表示浮點數？
第4節cpu的天職：數值運算
cpu怎樣執行數值運算？
什麼是alu？
什麼是寄存器？
第5節流水線的奧秘
什麼是cpu的流水線？
流水線級數越多越好嗎？
第6節亂序執行並不是沒有秩序
什麼是動態流水線？
動態流水線的經典算：tomasulo
什麼是亂序執行？
亂序執行如何利用“寄存器重命名”
處理數據相關？
亂序執行的典型電路結構
亂序執行如何處理例外？
回顧：亂序執行的3個重要概念
第7節多發射和轉移猜測
什麼是多發射？
什麼是轉移猜測？
第8節包納天地的內存
cpu怎樣訪問內存？
內存多大才夠用？
什麼是訪存指令的“尾端”？
什麼是緩存？
緩存的常用結構
什麼是虛擬內存？
第9節cpu的“外交”
什麼是cpu級？
中斷和例外有什麼不同？
cpu怎樣做i/o？
高效的外設數據傳輸機製：dma
cpu係統篇由cpu組成完整計算機
節作係統和應用的橋梁
什麼是係統調用？
應用程序怎樣執行係統調用指令？
第2節專用指令發揮大作用
什麼是向量指令？
cpu怎樣執行加密、解密？
第3節虛擬化：邏輯還是物理？
什麼是虛擬化？
什麼是硬件虛擬化？
第4節可以信賴的計算
cpu怎樣支持可信計算？
可信模塊怎樣集成到cpu中？
第5節從一個到多個：並行
人多力量大：多核
不止一個芯片：多路
流水線和線程的結合：硬件多線程
用於衡量並行加速比的amdahl定律
第6節並行計算機的內存
並行計算機的內存結構：smp和numa
並行計算機的cache同步
並行計算機的cache一致
什麼是原子指令？
第7節集大成：從cpu到計算機
線：計算機的神經係統
從cpu到計算機：主板
cpu運行的個程序：bios固件
協同工作：在w中敲一下按鍵，計算機裏發生了什麼？
計算機為什麼會死機？
cpu生產製造篇從電路設計到矽晶片的實現
節化設計為實物
cpu是誰生產出來的？
cpu設計者為什麼要“上知天文、下知地理”？205
什麼是cpu的納米工藝？
第2節矽晶片的由來
為什麼要把矽作為生產芯片的優選材料？
cpu的完整生產流程
生產芯片的3種基本手
第3節模擬元器件
基本電路元件：電阻、電容、電感
模擬電路的“單向開關”：二極管
模擬電路的“水龍頭”：場效應管
模擬電路器件集大成者
第4節數字元器件
數字電路的基本單元：cmos反相器
數字電路器件集大成者
電路的基本單元：少而精
第5節交付工廠
版圖是什麼樣的？
cpu的製造設備從哪裏來？
cpu代工和封測廠商有哪些？
cpu的成本怎麼算？
第6節怎樣省錢做芯片？
不用流片也可以做cpu：fpga
使用純軟件的方做cpu：模擬器
第7節明天的芯片
優選的製造工藝：soi和finfet
“後finfet時代”何去何從？
cpu家族篇經典cpu企業和型號
節從上古到戰國
上古時代：有實無名的cpu
上古時代cpu什麼樣？
戰國時代：百花齊放的商用cpu廠商
第2節巨頭尋蹤
大一統時代：intel的發家史
amd拿什麼和intel抗衡？
第二套生態：arm崛起
蘋果公司的cpu硬實力
百年巨人：ibm的power處理器
第3節小而堅強
教科書的殿堂：mi
risc-v能否成為明之星？
第4節世界邊緣
本如何失去cpu權？
歐洲重振處理器計劃
韓國的cpu身影
cpu生態篇解密軟件生態
節生態之重
cpu廠商為什麼要重視生態？
inside和outside：cpu公司的兩個使命
cpu和應用軟件之間的接
軟件生態的典型架構
第2節開發者的號角
生態先鋒：軟件開發者
作係統是怎樣“做”出來的？
虛擬機：沒有cpu實體的生態
第3節解決方案如何為王
生態的話語權：解決方案為王
計算機cpu賺錢，手機cpu不賺錢？
中國it產業的根本出路：建自己的生態體係
第4節生態的優點
很好生態的3個原則：開放、兼容、優化
很好生態的範例：windows-intel、
android-arm、蘋果
鬆散型的生態：linux
第5節生態的方向
生態的外沿：不止於解決方案
cpu廠商：不同的營利模式
應用商店：生態成果陣地
生態無難事，隻要肯登攀
中國cpu篇“技術—市場—技術”的歷史循環
節cpu舊事
為什麼要做cpu？
發展cpu技術的兩條路線
我國計算機事業的3個發展階段
缺芯少魂：中國it之痛
第2節龍的聲音
龍芯極簡史
龍芯主要型號
龍芯曾經的“世界優選水”
從學院派到做產品
龍芯能有多高？
第3節龍之生態
核心技術隻能在試錯中發展
龍芯指令集
社區版作係統：支撐軟件生態
龍芯“內生安全”特
在試錯中趨於成熟
第4節未來已來
“泛生態”體係正在形成
從零開始造計算機：龍芯教育理念
多種路線的中國cpu企業
未來已來：龍芯生態發展方向
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