目录
CPU概览篇 时代与机遇
第 *节 CPU时代
信息社会的基石：CPU
电脑之心：CPU在计算机中的地位
从大到小：CPU外观的变化
*之重器：CPU为什么成为信息技术的焦点
CPU分成哪些种类？
微观巨系统：为什么说CPU是*难题？
第 2节 CPU性能论
CPU怎样运行软件？
主频越*，性能*越*吗？
为什么MIPS和MFLOPS*能代表性能？
面向问题的性能评*标准：SPEC CPU
性能测试工具的局限性
*推荐的测试集：UnixBench
第3节 *可学CPU
从简单到复杂：CPU的进化
CPU技术在计算机科学中的地位
我*需要做CPU，为什么还要学习CPU？
开源CPU哪里找？

CPU术语篇 入门术语应知应会
第 *节 计算机的语言：指令集
软件编码规范：什么是指令集？
什么是指令集的兼容性？
为什么指令集要向下兼容？
为什么说指令集可以控制生态？
自己能做指令集吗？
第 2节 繁简之争：*简指令集
CISC和RISC区别有多大？
CISC和RISC的融合
*端CPU指令集*含什么内容？
第3节 第 *次抽象：汇编语言
硬件的语言：汇编语言
为什么*很少使用汇编语言了？
汇编语言会消亡吗？
第4节 做CPU*是做微结构
CPU的电路设计：微结构
可售卖的设计成果：IP核
IP核的“软”和“硬”
攒芯片：SoC
像DIY计算机*样“攒CPU”
第5节 解读功耗
什么是功耗？
有哪些降低功耗的方法？
第6节 摩尔定律传奇
摩尔定律会失效吗？
什么是Tick-Tock策略？
Tick-Tock模型的新含义：“三步走”
为什么CPU性能提*速度变慢了？
第7节 通用还是*用？
CPU和操作系统的关系
什么是异构计算？
*用处理器有哪些？
通用处理器也可以差异化
第8节 飘荡的幽灵：后门和漏洞
什么是CPU的后门和漏洞？
谁造出了后门和漏洞？
典型的CPU后门和漏洞
操作系统怎样给CPU打补丁？
在哪里可以查到CPU的最新漏洞？
怎样减少CPU的*隐患？

CPU原理篇 现代*性能CPU架构与技术
第 *节 理论基石
CPU的3个最重要的基础理论
研制CPU有哪些*段？
学习CPU原理有哪些书籍？
为什么电路设计比软件编程更难？
第 2节 EDA*器
CPU的设计工具：EDA
哪些*家能做EDA？
有没有开源的EDA？
像写软件*样设计CPU：Verilog语言
从抽象到实现：设计CPU的两个*段
第3节 开天辟地：二进制
二进制怎样在CPU中表示？
从二进制到十进制：CPU中的数值
从自然数到整数：巧妙的补码
CPU中怎样表示浮点数？
第4节 CPU的天职：数值运算
CPU怎样执行数值运算？
什么是ALU？
什么是寄存器？
第5节 流水线的奥秘
什么是CPU的流水线？
流水线级数越多越好吗？
第6节 乱序执行并*是没有秩序
什么是动态流水线？
动态流水线的*算法：Tomasulo
什么是乱序执行？
乱序执行如何利用“寄存器重命名”
处理数据相关性？
乱序执行的典型电路结构
乱序执行如何处理例外？
回顾：乱序执行的3个最重要概念
第7节 多发射和转移猜测
什么是多发射？
什么是转移猜测？
第8节 *纳天地的内存
CPU怎样访问内存？
内存多大才够用？
什么是访存指令的“尾端”？
什么是缓存？
缓存的常用结构
什么是虚拟内存？
第9节 CPU的“外交”
什么是CPU*权级？
中断和例外有什么*同？
CPU怎样做I/O？
*效的外设数据传输机制：DMA

CPU系统篇 由CPU组成完整计算机
第 *节 操作系统和应用的桥梁
什么是系统调用？
应用程序怎样执行系统调用指令？
第 2节 *用指令发挥大作用
什么是向量指令？
CPU怎样执行加密、解密？
第3节 虚拟化：逻辑还是物理？
什么是虚拟化？
什么是硬件虚拟化？
第4节 可以信赖的计算
CPU怎样支持可信计算？
可信模块怎样集成到CPU中？
第5节 从*个到多个：并行
人多力量大：多核
*止*个芯片：多路
流水线和线程的结合：硬件多线程
用于衡量并行加速比的Amdahl定律
第6节 并行计算机的内存
并行计算机的内存结构：SMP和NUMA
并行计算机的Cache同步
并行计算机的Cache**性
什么是原子指令？
第7节 集大成：从CPU到计算机
总线：计算机的*经系统
从CPU到计算机：主板
CPU运行的第 *个程序：BIOS固件
协同工作：在WPS中敲*下按键，计算机里发生了什么？
计算机为什么会死机？

CPU生产制造篇 从电路设计到硅晶片的实现
第 *节 化设计为实物
CPU是谁生产出来的？
CPU设计者为什么要“上知天文、下知地理”？ 205
什么是CPU的纳米工艺？
第 2节 硅晶片的由来
为什么要把硅作为生产芯片的*选材料？
CPU的完整生产流程
生产芯片的3种基本手法
第3节 模拟元器件
基本电路元件：电阻、电容、电感
模拟电路的“单向开关”：二*管
模拟电路的“水龙头”：场效应管
模拟电路器件集大成者
第4节 数字元器件
数字电路的基本单元：CMOS反相器
数字电路器件集大成者
电路的基本单元：少而*
第5节 交付工厂
版图是什么样的？
CPU的制造设备从哪里来？
CPU代工和封测厂商有哪些？
CPU的成本怎么算？
第6节 怎样省钱做芯片？
*用流片也可以做CPU：FPGA
使用纯软件的方法做CPU：模拟器
第7节 明天的芯片
先进的制造工艺：SOI和FinFET
“后FinFET时代”何去何从？

CPU家族篇 *CPU企业和型号
第 *节 从上古到战*
上古时代：有实*名的CPU
上古时代CPU什么样？
战*时代：*花齐放的商用CPU厂商
第 2节 巨头寻踪
大*统时代：Intel的发家史
AMD拿什么和Intel抗衡？
第二套生态：ARM崛起
苹果公司的CPU硬实力
*年巨人：IBM的Power处理器
第3节 小而坚强
教科书的*：MIPS
RISC-V能否成为明日之星？
第4节 *边缘
日本如何失去CPU*权？
欧洲重振处理器计划
韩*的CPU身影

CPU生态篇 解密软件生态
第 *节 生态之重
CPU厂商为什么要重视生态？
Inside和Outside：CPU公司的两个使命
CPU和应用软件之间的接口
软件生态的典型架构
第 2节 *的号角
生态先锋：软件*
操作系统是怎样“做”出来的？
虚拟机：没有CPU实体的生态
第3节 解决方案如何为*
生态的话语权：解决方案为*
计算机CPU赚钱，手机CPU*赚钱？
中*IT产业的根本出路：建自己的生态体系
第4节 生态的*点
*秀生态的3个原则：开放、兼容、*化
*秀生态的范例：Windows-Intel、
Android-ARM、苹果
松散型的生态：Linux
第5节 生态的方向
生态的外沿：*止于解决方案
CPU厂商：*同的营利模式
应用商店：生态成果阵地
生态*难事，只要肯登攀

中*CPU篇 “技术—市场—技术”的历史循环
第 *节 CPU旧事
为什么要做CPU？
发展CPU技术的两条路线
我*计算机事业的3个发展*段
缺芯少魂：中*IT之痛
第 2节 龙的声音
龙芯*简史
龙芯主要型号
龙芯曾经的“*先进水平”
从学院派到做产品
龙芯性能有多*？
第3节 龙之生态
核心技术只能在试错中发展
龙芯指令集
社区版操作系统：支撑软件生态
龙芯“内生*”*色
在试错中趋于成熟
第4节 未来已来
“泛生态”体系正在形成
从零开始造计算机：龙芯教育理念
多种路线的中*CPU企业
未来已来：龙芯生态发展方向
作者介绍
靳*杰 博士后，*级工程师。现任龙芯中科技术股份有限公司总裁助理。曾任龙芯 Java 虚拟机团队、Loongnix 操作系统团队、应用生态团队负责人。业务*域*括龙芯系统软件、龙芯信息化生态建设和市场推广。发表学术论文 20 篇，龙芯软件生态推广文章 30 余篇，申请发明*利 40 项。 张戈 博士，教授级*工。现任龙芯中科技术股份有限公司副总裁，中*计算机学会体系结构*业委员会委员。长期从事龙芯处理器的研发、管理、市场与产业化工作，曾主持核*基、*家自然科学基金、863 计划等多个*家级课题，并获得中*计算机学会“科技进步奖”*等奖。