正文

前言

大话处理器 作者:万木杨


 

正如广告语说的那样:处理器无处不在(Microprocessors are everywhere)。每一个成功的男人背后都有一个成功的女人,每一个成功的电子产品里面至少有一个成功的处理器。不管是我们经常使用的计算机、手机、汽车,还是为我们服务但我们不知道它们在哪儿的基站、服务器、交换机等,莫不如此。我们身处的电子世界,是建立在处理器基础之上的。前科技部部长徐冠华曾经发出这样的感叹:“没有自己的CPU芯片,我们的信息产业大厦就如同建立在沙滩上。”正因如此,龙芯、汉芯等芯的一点点风吹草动,总能牵动大家的心。

服务器的处理器被Intel和IBM把持着,PC机的处理器被Intel和AMD把持着,手机、平板电脑上的处理器则是百家争鸣,不仅有传统的高通、博通、TI、Freescale等公司,三星、苹果、nVidia等公司也加入了战团。另外,新的处理器公司也依靠自己在某一方面的独特技术优势而备受追捧,如擅长多核的Tilera、擅长可配置处理器的Tensilica等。

做处理器很难吗?难,也可说不难。说它难,是因为从头设计一款处理器确实很难,说它不难,是因为现在可以买到一大堆的处理器IP核,如ARM核、MIPS核、PowerPC核、Xtensa核等,网上还有开源的处理器核,用这些处理器IP核再搭配一些外围的东西,就可以设计出一款处理器,交由芯片代工厂生产,就得到了一颗处理器芯片。这个行业是越来越开放,越来越“混乱”,也越来越有意思。

本书内容

本书是一本图文并茂、生动幽默的处理器科普读物,全书行文风趣幽默,用类比来解释晦涩的技术,用图画来代替枯燥的文字。本着科技以人为本的理念,本书除了技术外,还介绍了大量人物和公司的故事,供大家闲读。本书站在一个软件工程师的角度来描述处理器,书中没有花篇幅谈论处理器的外设、接口、中断等内容,而是更多地探讨影响处理器性能的流水线、指令并行、数据并行、线程并行、Cache等内容。

说起处理器,自然不能不提计算机,第1章漫游计算机世界,介绍了计算机的前世今生,以及计算机的五脏六腑、七经八脉。

第2~5章从外到内,介绍了处理器的外表和内心结构,处理器的核心技术尽在于此。了解了这几章,我们就能知道一款处理器擅长做什么事情,不擅长做什么事情。第6章向软件人员介绍了怎样编写高效代码,处理器的客户就是程序员,程序员在处理器上开发程序,对处理器了解得越深,编写出来的代码执行效率就越高。

第7章介绍了一大堆的处理器IP公司,现在的人们攒电脑,以后的人们说不定就能攒处理器了。

第8章走进处理器的内“芯”世界,介绍处理器芯片是怎么设计与制造出来的。

本书特色

图多。常言道,文不如表,表不如图,图一来可以节省笔墨,二来可以迅速向读者强化作者的意思,其实汉语本身就是象形字,最早也是从图演化而来,以图代文也是理所                当然。

语言生动、幽默,多用类比。一个东西,这样说不容易懂,换一种说法就容易懂了,很多技术也来源于生活,技术和生活实例联系在一起,也更能帮助读者理解、记忆。

知识面广、新颖。本书介绍了大量的公司、人物和故事,也介绍了计算机、处理器、软件、芯片设计与制造。

读者对象

本书的读者对象是对计算机、处理器感兴趣的人员,做软件开发的人员,以及IT、通信、电子、半导体行业的从业人员和大专院校的学生。喜欢技术的看技术,不喜欢技术的看故事。

致谢

感谢漂亮、可爱的曹阳妹妹为本书作画,画工精湛,创意一流。感谢英特尔高性能计算/工作站架构师何万青博士在百忙之中读完本书,并熬夜作序,导致第二天发高烧,在此致上歉意。感谢华为处理器行业管理协会会长、硬件技术开发部部长蔡绪鹏总结了处理器四十年的发展历程,为本书作序(注:根据出版需要,有删减,原文参见作者博客)。感谢原浙江大学信息与电子工程系副主任、博导,华为美国研究所专家,资深硅谷人士周峰博士,在本书的写作与出版上,提出了诸多指导意见,并作序。感谢清华大学出版社王峰松老师为本书的写作与出版殚精竭虑,出谋划策。感谢为我的成长给予过帮助的所有人。

本书包含大量的图片,除了原创的漫画、示意图外,还包含不少历史名人照片、剧照、相关产品照片、互联网娱乐照片等,此外,本书还有少量图片直接引用或者参考了现有的学术示意图,这些图片来源于各大公司官方网站(如Intel、TI、IBM等)、国外著名大学、维基百科等网站,特对这些图片的作者和所有者表示感谢。

本书从2009年7月开始写作,大约花了两年时间,期间做过3次大的结构调整,终于形成了现在的结构。本书接近写成之际,作者在通信人家园论坛里连载了一部分,得到了不少好评,也迅速被置顶、加精、进入论坛首页。该帖在华为公司内部也被多次转载、邮件传播,不少同事的相关培训PPT直接引用作者在书中所绘制的原图,相信本书不会让读者失望。

本书邀请了不少业内专家进行审查,不过也不一定能确保完全准确无误,读者可以访问作者的博客(http://blog.csdn.net/muxiqingyang)或微博(http://weibo.com/muxiqingyang)对本书进行批评、建议、讨论,还可以下载作者为本书所设计的PPT,也可以通过电子邮件(muxiqingyang@qq.com)和作者交流。

万木杨


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