计算机体系结构：基于性能的考量

本书涵盖了计算机性能的四个关键支柱，并为推理和理解这些概念提供了高级基础： 小即快——规模扩展如何驱动性能；隐性并行——顺序程序如何通过并行而更快地执行；动态定位——通过在更小的空间内安排数据而绕过物理限制；并行——通过工作者团队提高性能。这些原则和模型提供了清晰易懂的高层次见解和定量建模，同时兼顾了低层次细节。最后，本书还涵盖了GPU和机器学习加速器，它们对主流应用变得越来越重要。本书可帮助软件架构师、开发人员甚至是数据科学家了解计算机体系结构以及如何提升性能。

钱安达（Andrew A. Chien），芝加哥大学William Eckhardt教授、CERES（Center for Unstoppable Computing）主任、阿贡国家实验室高级科学家。自2017年以来，他一直担任Communications of the ACM的主编。他是并行计算、计算机体系结构、集群计算和云计算领域的全球知名专家，获得过众多奖项。1994年，他被评为美国国家科学基金会青年研究员。2005—2010年，他曾担任英特尔公司研究副总裁，并在美国国家科学基金会、能源部、日本RWCP等机构以及斯坦福大学、加州大学伯克利分校、EPFL和华盛顿大学等著名大学的咨询委员会担任顾问。1998—2005年，他曾担任加州大学圣地亚哥分校的SAIC讲座教授，在此之前，他是伊利诺伊大学的教授。此外，他还是ACM、IEEE和AAAS的会员。他拥有麻省理工学院的博士、硕士和学士学位。

译者序

前言

第1章 计算与社会变迁

1.1 计算改变了社会和经济

1.1.1 家庭

1.1.2 汽车和交通

1.1.3 商业

1.2 计算改变了科学和探索

1.3 计算的非凡特性

1.4 什么是计算机体系结构

1.5 计算机性能的四大支柱：微型化、隐式并行性、动态局部性和显式并行性

1.6 对读者的预期

1.7 本书组织结构

1.8 总结

1.9 习题

第2章 指令集、软件和指令执行

2.1 计算机的指令集

2.2 计算机系统结构

2.3 指令集体系结构：RISC-V实例

2.3.1 计算指令

2.3.2 条件控制和程序连接指令

2.3.3 内存访问指令

……