计算机系统设计:片上系统

本书特色

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  《计算机系统设计:片上系统》由计算机工程领域资深学者编著,涵盖了计算机系统/soc设计的许多重要研究内容,着眼于以系统为中心的设计空间理念,从基本概念和分析技术着手,对各种应用和架构设计、开发予以重点阐述。书中除了讲解计算机体系结构中处理器、内存、互联等要素外,重点介绍了系统的定制化设计技术与可重构性设计技术,更关注系统级开发时关于面积、速度、功耗和可配置性等权衡技术发展,并指出计算机系统/soc设计面临的挑战。
  《计算机系统设计:片上系统》不仅可供计算机系统设计专业人员、soc设计师及计算机学者阅读,也可作为计算机科学、计算机工程及电子工程等专业研究生的参考书。

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目录

译者序原书前言缩略语第1章系统方法简介 1.1系统架构:概览 1.2系统组件:处理器、存储器及互联 1.3硬件和软件:可编程性与性能 1.4处理器架构 1.4.1处理器:功能的观点 1.4.2处理器:架构的观点 1.5内存与寻址 1.5.1soc内存实例 1.5.2寻址:内存架构 1.5.3soc操作系统内存 1.6系统级互联 1.6.1基于总线方法 1.6.2片上网络方法 1.7soc设计方法 1.7.1需求与规范 1.7.2设计迭代 1.8系统架构及其复杂性 1.9soc产品经济及影响 1.9.1影响产品成本的因素 1.9.2给产品经济和技术复杂性建模:soc课程 1.10应对设计复杂性 1.10.1购买ip 1.10.2重构 1.11总结 1.12习题第2章芯片基础:时间、面积、功耗、可靠性和可配置性 2.1引言 2.1.1设计的权衡 2.1.2需求和规格 2.2周期 2.2.1周期的定义 2.2.2流水线优化 2.2.3性能 2.3芯片面积和成本 2.3.1处理器面积 2.3.2处理器单元 2.4理想和实用尺寸 2.5功耗 2.6在处理器设计中面积时间功耗的权衡 2.6.1工作站处理器 2.6.2嵌入式处理器 2.7可靠性 2.7.1解决物理错误 2.7.2错误检测和纠正 2.7.3解决制造缺陷问题 2.7.4存储和功能擦除 2.8可配置性 2.8.1为什么要可配置性设计 2.8.2可配置器件的面积估计 2.9总结 2.10习题第3章处理器 3.1引言 3.2soc处理器的选择 3.2.1概述 3.2.2实例:软处理器 3.2.3实例:处理器核选择 3.3处理器体系结构中的基本概念 3.3.1指令集 3.3.2一些指令集习惯 3.3.3分支 3.3.4中断和异常 3.4处理器微体系结构的基本概念 3.5指令处理的基本元素 3.5.1指令译码器和互锁 3.5.2旁路 3.5.3执行单元 3.6缓冲:让流水线延迟*小化 3.6.1平均请求率缓冲 3.6.2固定或*大请求率的缓冲设计 3.7分支:减少分支的开销 3.7.1分支目标获取:分支目标缓冲 3.7.2分支预测 3.8更健壮的处理器:矢量、超长指令字和超标量体系结构 3.9矢量处理器和矢量指令扩展 3.9.1矢量功能部件 3.10超长指令字处理器 3.11超标量处理器 3.11.1数据相关 3.11.2检测指令并行 3.11.3一个简单的实现 3.11.4乱序指令的状态保存 3.12处理器的演变和两个实例 3.12.1软核和固核处理器设计:ip形式的处理器 3.12.2高性能定制处理器 3.13总结 3.14习题第4章片上系统和基于主板系统的存储设计 4.1引言 4.2概况 4.2.1soc外部存储:闪存 4.2.2soc内部存储器:放置点 4.2.3存储器大小 4.3暂存器和缓存 4.4基础概念 4.5缓存组织形式 4.6缓存数据 4.7写策略 4.8失效替换策略 4.8.1读取一行 4.8.2行替换 4.8.3缓存环境:系统、事务和多道程序的影响 4.9其他类型的缓存 4.10分离的指令缓存和数据缓存及代码密度的影响 4.11多级缓存 4.11.1缓存阵列大小的限制 4.11.2评估多级缓存 4.11.3逻辑包含 4.12虚实转换 4.13片上存储系统 4.14片外(基于主板)存储系统 4.15简单dram和存储阵列 4.15.1sdram和ddr sdram 4.15.2存储缓冲器 4.16处理器存储器交互简单模型 4.16.1简单多处理器和存储器模型 4.16.2streckerravi 模型 4.16.3交叉缓存 4.17总结 4.18习题第5章互联 5.1引言 5.2概述:互联结构 5.3总线:基本结构 5.3.1仲裁和协议 5.3.2总线桥 5.3.3物理总线结构 5.3.4总线多样性 5.4soc总线标准 5.4.1amba总线 5.4.2coreconnect总线 5.4.3总线接口单元:总线套接字和总线封装 5.5总线模型分析 5.5.1竞争和共享总线 5.5.2简单的总线模型:没有重新提交 5.5.3重新提交的总线模型 5.5.4使用总线模型:计算给定的占有率 5.5.5总线事务的影响和竞争时间 5.6超越总线:拥有交换互联的noc 5.6.1静态网络 5.6.2动态网络 5.7一些noc交换的例子 5.7.1直接网络的一个二维网格的实例 5.7.2同步soc的异步交叉互联(动态网络) 5.7.3阻塞与不阻塞比较 5.8分层结构和网络接口单元 5.8.1noc的分层结构 5.8.2noc和niu的实例 5.8.3总线与noc比较 5.9互联网络评估 5.9.1静态网络与动态网络比较 5.9.2网络比较:实例 5.10总结 5.11习题第6章定制与可配置性 6.1引言 6.2估算定制的有效性 6.3soc定制综述 6.4定制指令处理器 6.4.1处理器定制方法 6.4.2架构描述 6.4.3自动识别定制指令 6.5重构技术 6.5.1可重构的功能单元 6.5.2重构互联 6.5.3软件可配置处理器 6.6可重构设备上的映射设计 6.7特定实例设计 6.8可定制软件处理器的一个实例 6.9重构 6.9.1重构的开销分析 6.9.2平衡分析:重构的并行性 6.10总结 6.11习题第7章应用研究 7.1引言 7.2soc设计方法 7.3应用研究:aes 7.3.1aes:算法及需求 7.3.2aes:设计和评估 7.4应用研究:三维图形处理器 7.4.1分析:处理 7.4.2分析:互联 7.4.3原型技术 7.5应用研究:图像压缩 7.5.1jpeg压缩 7.5.2实例:数字静态相机中的jpeg系统 7.6应用研究:视频压缩 7.6.1mpeg和h.26x视频压缩:需求 7.6.2h.264加速:设计 7.7未来的应用研究 7.7.1mp3音频解码 7.7.2ieee 802.16软件定义无线电 7.8总结 7.9习题第8章展望:未来的挑战 8.1引言 8.2未来的系统:全自治片上系统 8.2.1概述 8.2.2技术 8.2.3功耗 8.2.4全自治片上系统的外形 8.2.5计算机模型和存储 8.2.6rf和激光通信 8.2.7传感 8.2.8动力、飞行及果蝇 8.3未来的设计流程:自我优化和自我验证 8.3.1动机 8.3.2概述 8.3.3部署前 8.3.4部署后 8.3.5规划和挑战 8.4总结附录处理器评估工具 参考文献

封面

计算机系统设计:片上系统

书名:计算机系统设计:片上系统

作者:弗林

页数:278

定价:¥78.0

出版社:机械工业出版社

出版日期:2015-06-01

ISBN:9787111498131

PDF电子书大小:48MB 高清扫描完整版

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