The PowerPC Architecture pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Morgan Kaufmann Publishers

作者:Ed Sikha

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1994-06

价格:USD 71.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9781558603165

丛书系列:

图书标签:

• 编程
• PowerPCRISC
• CPU
• PowerPC
• 计算机体系结构
• 处理器
• 嵌入式系统
• 汇编语言
• RISC
• 硬件设计
• 计算机工程
• 低级编程
• 芯片设计

深入探索经典电子学的奥秘： 《晶体管与集成电路的演进：从真空管到微处理器》 本书简介： 本书带领读者踏上一段穿越电子学黄金时代的恢弘旅程，深入剖析了现代电子设备赖以生存的核心技术——晶体管和集成电路——的诞生、发展及其对人类社会的颠覆性影响。我们旨在提供一个既富含深刻技术洞察力，又充满历史叙事张力的全面概述，帮助读者理解这些微小元件是如何重塑我们所知的世界的。 第一部分：电子学黎明——真空管的时代与挑战 在晶体管出现之前，电子信号的放大与开关主要依赖于笨重、高能耗且寿命有限的真空管。本部分详述了早期的电子管技术，包括三极管、四极管和五极管的发明与原理。我们将详细考察它们在早期无线电通信、雷达系统以及第一代电子计算机（如ENIAC）中的关键作用。特别地，我们会深入探讨真空管技术的局限性，包括其体积、功耗、热效应以及机械脆弱性，这些挑战为下一代革命性技术的出现埋下了伏笔。 我们不仅关注技术本身，更描绘了二战后电子工程领域对更可靠、更小型化解决方案的迫切需求。通过丰富的历史资料和工程师的口述，读者将感受到那个时代科研人员面临的巨大压力与渴望突破的激情。 第二部分：半导体革命的开端——晶体管的诞生与基础理论 本章是全书的核心转折点。我们详尽回顾了贝尔实验室在1947年对晶体管（Transistor）的突破性发明，重点解析了点接触晶体管和后来的结型晶体管（Junction Transistor）的工作机制。我们将用清晰、严谨的物理学原理，阐释半导体材料（锗、硅）的掺杂过程、P-N结的形成、以及载流子（空穴与电子）在电场作用下的漂移与扩散现象。 随后，本书将焦点转向场效应晶体管（FET）的理论基础，特别是金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的兴起。我们对比了BJT（双极性晶体管）和FET的特性曲线、开关速度和功率消耗，解释了为何MOSFET最终成为大规模集成电路（LSI）的首选技术。理论部分力求深入浅出，通过精选的电路图和能带图，确保读者能真正掌握半导体器件的“黑箱”内部运作逻辑。 第三部分：微缩的艺术——集成电路的集成与制造工艺 当工程师们意识到，将多个晶体管、电阻和电容集成到一块硅片上才是通往未来计算能力的唯一途径时，集成电路（IC）的概念应运而生。本部分详细阐述了“单片集成”的艰巨挑战。 我们系统地介绍了平面工艺的发展，包括氧化、光刻（Photolithography）、掩模制作、离子注入和金属化过程。光刻技术，特别是步进式和扫描式光刻机的工作原理，被给予了大量的篇幅，解释了如何通过波长限制将特征尺寸缩小到纳米级别。读者将了解到多晶硅栅极、高K介电材料以及先进的互连技术（如铜互连）对提升芯片性能的关键意义。 本书特别设立了一个章节，专门讨论“良率”（Yield）在IC制造中的决定性作用。从晶圆的质量控制到封装测试，每一个环节的微小瑕疵都可能导致整批芯片报废。我们分析了这些制造难题是如何驱动了洁净室技术和自动化检测系统的进步。 第四部分：架构的演变——从SSI到今日的SoC 集成电路的发展并非一蹴而就，而是经历了显著的阶段性飞跃。本书按时间顺序梳理了这些阶段： 1. 小规模集成（SSI）与中规模集成（MSI）： 早期逻辑门阵列（如TTL和CMOS家族）的建立。 2. 大规模集成（LSI）与超大规模集成（VLSI）： 存储器（DRAM/SRAM）和第一批微处理器的出现，标志着指令集计算的成熟。 3. 系统级芯片（SoC）： 现代电子设备的核心——将CPU、GPU、内存控制器、I/O接口乃至无线通信模块集成到单一硅片上的复杂设计哲学。 我们深入剖析了不同微处理器架构（如精简指令集RISC与复杂指令集CISC）的权衡，并探讨了并行处理、多核设计以及异构计算（CPU与GPU协同工作）的兴起，它们是应对摩尔定律放缓的必然结果。 第五部分：超越硅基：未来的视野与挑战 最后一部分将目光投向当前电子学研究的前沿。我们探讨了当前半导体技术面临的物理极限，例如量子隧穿效应和散热瓶颈。随后，本书介绍了下一代有潜力的候选技术，包括： 新型晶体管结构： FinFET（鳍式场效应晶体管）到Gate-All-Around (GAAFET)的演进，以应对极小尺寸下的静电控制问题。 新材料的应用： 二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）在超越硅极限方面的潜力。 存算一体（In-Memory Computing）： 试图打破冯·诺依曼架构中“存储墙”限制的新范式。 量子计算硬件基础： 对超导电路、离子阱等作为未来计算平台的基础电子学要求进行概述。 结语： 《晶体管与集成电路的演进》不仅仅是一本教科书，它是一部关于人类智慧如何将基础物理学转化为改变日常生活的强大工具的历史记录。本书为电子工程专业的学生、计算机科学的研究人员，以及任何对现代科技背后的“引擎”充满好奇的读者，提供了无与伦比的深度和广度。通过阅读本书，您将不仅理解“芯片”是如何制造的，更会领悟支撑整个数字文明的坚实科学基础。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本《The PowerPC Architecture》对于我这样一名对计算机底层原理充满好奇的开发者来说，简直是如同发现新大陆一般。我一直在寻找一本能够深入浅出地解释处理器架构的书籍，而这本书无疑满足了我的所有期待。它没有流于表面地介绍CPU的组成，而是循序渐进地剖析了PowerPC指令集的设计哲学，例如其RISC（精简指令集）的优势是如何通过流水线、分支预测以及加载/存储指令等核心概念得以实现。书中对不同指令格式的详尽解读，以及它们如何被高效地映射到硬件执行单元，给我留下了深刻的印象。特别是关于条件分支指令和跳转指令的章节，我能够清晰地看到编译器如何优化代码以减少分支预测失败带来的性能损失。书中还详细讨论了PowerPC的内存管理单元（MMU）和缓存层次结构，这些都是影响程序性能的关键因素。理解MMU如何支持虚拟内存和内存保护，让我对操作系统和应用程序如何安全高效地访问内存有了全新的认识。同时，缓存一致性协议的介绍，比如MESI协议，也让我明白了多核处理器在共享内存环境下的复杂性。作者的写作风格非常清晰，虽然技术性很强，但通过大量的图示和实际的汇编代码示例，使得抽象的概念变得触手可及。我尤其喜欢书中对性能优化技巧的探讨，例如如何通过指令调度和寄存器分配来最大化流水线利用率。这本书不仅仅是关于PowerPC的，它所阐述的许多架构设计原则和优化思路，对于理解其他处理器架构也具有普适性。我强烈推荐给任何想要深入了解计算机底层运作机制的读者，它绝对会颠覆你对“计算机在做什么”的认知，让你从一个更高、更根本的层面去理解软件与硬件的交互。

评分☆☆☆☆☆

这本书《The PowerPC Architecture》可以说是我近期阅读体验中最具启发性的一本。它没有像市面上很多书籍那样，仅仅停留在API的层面，而是带领我深入到了指令集的灵魂深处。作者的叙述方式非常有条理，从PowerPC的整体设计理念出发，逐步展开到具体的指令类型、寻址模式以及寄存器组织。我尤其对书中关于分支预测和动态调度技术的讲解印象深刻。作者细致地解释了CPU是如何通过预测程序的分支走向来提前执行指令，以及如何通过乱序执行来隐藏指令依赖造成的延迟。这让我看到，现代处理器的速度远非简单的时钟频率堆砌，而是无数精妙的工程设计和算法的结晶。书中关于向量指令集（AltiVec）的详细介绍，也让我看到了PowerPC在特定领域（如多媒体处理）的强大能力。理解这些向量指令是如何通过SIMD（Single Instruction, Multiple Data）技术来并行处理大量数据的，对于我理解高性能计算的底层机制非常有帮助。此外，书中对PowerPC的内存模型和缓存一致性协议的论述，也为我理解多核处理器下的并发编程提供了坚实的基础。作者的语言风格专业且精准，但同时又能通过大量的图示和代码片段，将复杂的概念具象化。我发现，每读完一个章节，我对计算机的理解都会提升一个层次。这本书不仅仅适合那些需要深入了解PowerPC架构的工程师，对于任何对计算机科学的底层原理感到好奇的读者来说，都是一本值得反复研读的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

《The PowerPC Architecture》这本书为我打开了一个全新的技术视野，让我对处理器设计的精妙之处有了更为深刻的理解。我一直对那些看不见的、驱动着我们日常使用的设备运转的核心技术感到着迷，而这本书正是满足了我这份好奇心。作者以非常系统的方式，从最基础的指令集编码开始，逐步深入到更复杂的系统级特性。书中对PowerPC指令格式的详细解析，特别是立即数、寄存器以及内存地址的寻址方式，让我明白了指令是如何被编码成机器语言，并被CPU解码执行的。流水线技术的部分，作者通过图示和伪代码，清晰地展示了指令在不同阶段的处理过程，以及如何通过超标量和乱序执行等技术来最大化指令的并行度。这对我理解CPU是如何实现高性能至关重要。我尤其对书中关于缓存层次结构的描述印象深刻，从L1到L3缓存的设计考量，以及它们在减少内存延迟方面的作用，都让我受益匪浅。书中还详细介绍了PowerPC的内存管理单元（MMU）的原理，包括页表、TLB（Translation Lookaside Buffer）等概念，这让我明白了操作系统是如何实现虚拟内存和进程隔离的。作者的讲解风格非常严谨，但又不失易读性，大量的图表和示例代码帮助我理解那些抽象的理论概念。这本书不仅仅是关于PowerPC的，它所阐述的许多底层原理，对于理解其他RISC架构，甚至是复杂指令集（CISC）架构也具有借鉴意义。对于任何想要深入理解计算机硬件和软件交互的读者，这本书都是一本不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

在我细致地阅读《The PowerPC Architecture》一书的过程中，我被其深刻的洞察力和严谨的学术风格所深深吸引。这本书不仅仅是对PowerPC指令集的一次技术性罗列，更是一次对现代处理器设计思想的深度挖掘。作者以一种抽丝剥茧的方式，从PowerPC的RISC（精简指令集）核心理念出发，逐步阐述了其指令集结构、寻址模式以及特权级机制。我尤其被书中关于指令流水线的设计所吸引，作者详细解释了如何通过指令的预取、译码、执行、写回等阶段来最大化CPU的吞吐量，并深入探讨了数据冒险、控制冒险等问题以及相应的解决方案，如乱序执行和分支预测。这让我对CPU的性能优化有了全新的认识。书中关于内存管理单元（MMU）的章节，对虚拟内存、页表结构以及TLB（Translation Lookaside Buffer）的详细讲解，为我理解操作系统如何有效地管理物理内存和提供进程隔离打下了坚实的基础。我发现，理解这些底层机制，对于编写高效、安全的软件至关重要。作者的叙述方式严谨而不失清晰，大量的图示和代码示例，将那些看似枯燥的技术概念变得生动易懂。我时常在阅读过程中，会因为书中某个巧妙的设计而产生“原来如此”的感悟。这本书不仅仅为我提供了关于PowerPC架构的知识，更重要的是，它教会了我如何从根本上去理解计算机是如何工作的。

评分☆☆☆☆☆

《The PowerPC Architecture》这本书给我带来的震撼，远超我最初的预期。我一直对那些“看不见的”技术细节充满兴趣，而这本书恰恰满足了我深入探索的愿望。作者以一种非常系统和全面的方式，剖析了PowerPC指令集的设计哲学及其背后的工程考量。从最基本的指令格式、寻址模式，到复杂的流水线设计、缓存一致性协议，这本书都进行了深入浅出的讲解。我尤其对书中关于指令解码和执行单元的描述印象深刻。作者详细介绍了CPU如何将指令翻译成一系列微操作，以及这些微操作如何在执行单元中并行处理。这让我意识到，CPU的内部运作比我想象的要复杂得多。书中对内存管理单元（MMU）的讲解也让我大开眼界，我明白了虚拟内存是如何工作的，以及TLB（Translation Lookaside Buffer）在加速地址转换中的作用。这对于我理解操作系统的内存管理机制至关重要。此外，书中还提到了PowerPC在不同应用场景下的架构特性，比如在高性能计算中如何利用其强大的浮点运算能力。作者的写作风格非常专业，但又不乏生动性，大量的图表和代码示例能够帮助读者更好地理解抽象的概念。这本书不仅仅是关于PowerPC的，它所阐述的许多底层原理，对于理解其他处理器架构也具有普适性。对于任何想要深入了解计算机底层运行机制的读者，这本书绝对是不可或缺的参考。

评分☆☆☆☆☆

在我翻阅《The PowerPC Architecture》的过程中，我被其严谨的逻辑和深厚的理论功底所折服。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一场关于计算本质的哲学思辨。作者深入剖析了PowerPC架构在设计时所面临的权衡与取舍，例如在指令集复杂度和执行效率之间的平衡。书中对指令流水线的设计进行了详尽的分析，解释了如何通过指令预取、乱序执行等技术来克服指令之间的依赖性，从而提升处理器吞吐量。对于缓存一致性协议的讲解，作者更是细致入微，从MESI协议的各个状态转换到多处理器环境下的同步机制，都做了清晰的说明，这让我深刻理解了多核计算的挑战和解决方案。我特别欣赏书中对于指令集架构（ISA）演进的讨论，PowerPC是如何在早期RISC的理念基础上不断发展，以适应不断变化的计算需求。比如，书中对向量指令集的介绍，以及它们如何加速图形处理、科学计算等领域的工作负载，让我看到了处理器架构的创新活力。此外，书中还涉及了PowerPC在嵌入式系统、高性能计算以及服务器领域的应用案例，这使得我能够更直观地理解其架构的适用性和优越性。作者并没有止步于纯粹的技术描述，而是穿插了许多历史背景和设计决策的考量，这使得阅读过程更加生动有趣。我常常会因为书中某个巧妙的设计而发出惊叹，感叹于工程师们的智慧。这本书为我提供了一个宝贵的视角，让我能够以一种更宏观、更具洞察力的方式去审视现代计算机系统的设计。它不仅提升了我的技术理解，也激发了我对未来处理器技术发展的思考。

评分☆☆☆☆☆

阅读《The PowerPC Architecture》这本书，对我来说，是一次深刻的认知升级。我一直对计算机硬件的底层运作原理充满着探索的欲望，而这本书正是满足了我这份需求。作者以一种系统且深入的方式，从PowerPC指令集的设计哲学出发，逐步剖析了其架构的方方面面。我尤其被书中对指令集编码和寻址模式的详细讲解所吸引，理解不同的指令格式如何被CPU解码执行，以及各种寻址方式如何高效地访问内存，让我对CPU的工作流程有了前所未有的清晰认识。流水线技术部分，作者通过大量的图示和理论推导，清晰地展示了CPU如何通过指令的并行处理来提升性能，并详细讨论了数据依赖、控制依赖等问题以及相应的解决方案，如乱序执行和分支预测。这让我对CPU的性能优化有了更深刻的理解。书中关于内存管理单元（MMU）的章节，对虚拟内存、页表结构以及TLB（Translation Lookaside Buffer）的深入讲解，为我理解操作系统如何高效地管理内存和提供进程隔离提供了宝贵的知识。作者的语言风格专业且严谨，同时又不乏易读性，大量的案例分析和代码示例，将那些复杂的理论概念变得生动易懂。我发现，每读完一个章节，我对计算机的理解都会得到一次飞跃。这本书为我提供了一个宝贵的视角，让我能够以一种更根本、更深入的方式去理解现代计算机系统的设计。

评分☆☆☆☆☆

《The PowerPC Architecture》这本书，对于我而言，是一次对计算机底层奥秘的深度探索之旅。它没有停留在表面，而是带领我一步步揭开了处理器的神秘面纱。作者以一种非常结构化的方式，从PowerPC指令集的演进历程讲起，逐步深入到其核心的设计原则和技术细节。我尤其被书中关于指令集架构（ISA）的分析所吸引，书中对PowerPC指令格式的详细解读，包括定长指令和可变长指令的设计考量，以及如何通过精简指令集来提升执行效率，都让我耳目一新。流水线技术部分，作者通过大量的图例和伪代码，清晰地展示了指令如何在CPU内部被分解、处理并最终输出结果，以及如何通过各种优化手段（如指令级并行、投机执行）来提升处理器的性能。这让我对CPU的“大脑”有了更直观的认识。书中关于缓存一致性协议的论述，特别是MESI协议的各个状态和转换，对于我理解多核处理器在共享内存环境下的并发问题提供了关键的思路。作者的语言风格专业而精准，但其丰富的图示和大量的汇编代码示例，使得复杂的概念不再难以理解。我常常会因为书中某个精妙的优化技巧而感到兴奋，也更加体会到了计算机工程师们的智慧。这本书不仅仅局限于PowerPC，它所阐述的许多架构设计理念，对于理解通用计算系统的底层原理都具有极高的参考价值。

评分☆☆☆☆☆

从《The PowerPC Architecture》这本书中，我获得了一次前所未有的、关于计算本质的启迪。作者以一种极为透彻的视角，深入剖析了PowerPC架构的核心设计理念及其在实际应用中的体现。我被书中对RISC（精简指令集）架构的深入解读所折服，书中详细阐述了PowerPC如何通过精简指令集、大量寄存器以及加载/存储指令来实现高性能的计算。流水线技术部分，作者更是将抽象的概念可视化，通过大量的图示清晰地展现了指令在CPU内部的流动过程，以及如何通过各种机制（如超标量架构、乱序执行）来克服指令间的依赖性，从而大幅提升处理器的吞吐量。我尤其对书中关于指令集编码的讨论印象深刻，理解不同的指令格式如何被高效地映射到硬件执行单元，让我对CPU的工作方式有了更深层次的认识。此外，书中对内存管理单元（MMU）和缓存层次结构的详细介绍，也为我理解现代操作系统和应用程序的性能优化提供了重要的理论基础。作者的写作风格严谨且富有逻辑性，其大量的案例分析和代码示例，将那些复杂的技术概念变得易于理解和消化。我发现，每一次阅读，都能从中获得新的知识和启发。这本书为我提供了一个宝贵的视角，让我能够以一种更根本、更宏观的方式去审视和理解计算机系统的设计。

评分☆☆☆☆☆

《The PowerPC Architecture》这本书，对我来说，是一次真正意义上的“解密”之旅。我一直对隐藏在日常电子设备背后的核心技术充满好奇，而这本书恰恰满足了我这份求知欲。作者以一种循序渐进的方式，从PowerPC指令集的精髓出发，逐步深入到其复杂的内部机制。我尤其对书中关于指令流水线的设计分析印象深刻，作者详细解释了如何通过多级流水线、超标量执行以及指令级并行等技术，来最大化CPU的利用率，从而实现高性能的计算。这让我意识到，CPU的强大并非偶然，而是无数精妙设计的结晶。书中对内存管理单元（MMU）的讲解也让我受益匪浅，我明白了虚拟内存是如何工作的，以及TLB（Translation Lookaside Buffer）在加速内存访问中的关键作用。这对于我理解操作系统如何高效地管理内存至关重要。此外，书中还涉及了PowerPC的缓存层次结构，从L1到L3缓存的设计考量，以及它们在减少内存延迟方面的作用，都让我有了更清晰的认识。作者的写作风格严谨而生动，大量的图示和代码示例，将那些抽象的技术概念变得触手可及。我常常会在阅读过程中，因为某个巧妙的设计而发出赞叹。这本书不仅仅是关于PowerPC，它所阐述的许多底层原理，对于理解其他处理器架构也具有极高的借鉴意义。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆