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2030处理器设计从基础到超标量

面向未来的现代处理器微架构

2030处理器设计封面

全书结构

主题章节
超标量处理器基础1–4
Cache 与存储层次5–12
分支预测13–17
指令集与解码18–23
乱序执行引擎24–39
真实世界的处理器40–44
多核与存储系统45–48
先进处理器发展49–55

阅读路径建议

不同背景的读者可以选择不同的阅读路径,本书每一篇都是相对独立的模块,章末的"前置依赖"会提示需要的基础。

  • 完全新手(本科高年级、刚接触体系结构):从第 1 章线性阅读,重点跟完第一篇和第二篇,先把"流水线 + Cache 层次"这一核心直觉建立起来。书里每个关键概念都会先用一个极简示例说明,不必担心一步跨不过去。
  • 已掌握经典流水线(读过 Computer Architecture: A Quantitative Approach 或同等教材):可以快速浏览第一篇校准术语,然后直接从第五篇 乱序执行引擎读起;这是本书最核心、最见功力的部分。
  • 工业界研发工程师(做 RTL、验证、性能分析的同行):推荐先看第六篇 真实世界的处理器,带着自己熟悉的产品去反向对照;再回来按需补齐特定机制的背景。
  • 芯片架构/系统方向的研究者:建议直接跳至第八篇 先进处理器发展,本书在 CXL/UCIe/安全/AI 集成等方向给出了工业界与学术界最新方案的系统性梳理。
  • 只想解决一个具体问题:用右上角搜索框全文搜中文关键词,每一章的小节粒度非常细(通常一个硬件机制对应一节),定位很快。

如果你对某一篇的某一章犹豫"是否是我要看的内容",可以先看该章引言末尾的 "本章回答的问题" 列表。

如何使用本书

  • 从头读起:如果你是处理器设计的入门者,建议从第 1 章线性阅读。
  • 查阅特定主题:用右上角的搜索框,本书支持全文中文搜索。
  • 查看参考文献:每章末尾引用的文献会汇总在 参考文献 页。
  • 勘误反馈:发现错别字或事实错误,欢迎到 GitHub Issues 反馈。

更新日志

本书采用"持续演进"的方式维护:每当有重要工业进展(新一代 CPU 发布、新的工艺节点、重要学术论文)或读者反馈的勘误达到一定数量时,会合并发布一个新版本。

版本日期主要变更
v0.2 (Phase 2)2026-04GitBook 站点上线;补齐参考文献、勘误与附录;章节粒度细化
v0.1 (Phase 1)2026-01LaTeX PDF 初稿完成,八篇 55 章主体内容

更详细的变更明细(精确到章节改动)请见仓库的 CHANGELOG.md; 如果发现新的错误或希望补充某一项工业动态,欢迎在 GitHub 上提 Issue。

许可与贡献

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