计算机架构：设计与技术趋势

"计算机架构" 计算机架构是计算机科学与工程领域中的核心概念，它涉及构建、设计和优化计算机系统的方式。本书章节"计算机架构"深入探讨了这个主题，旨在阐述计算机设计的基本原理及其对性能、成本和效率的影响。 1.1 引言 这一部分为读者介绍了计算机设计的背景，引用了蒙蒂·派森的飞行马戏团来吸引注意力，暗示了计算机设计的多样性与创新性。 1.2 计算机设计师的任务 这一章节讲述了计算机设计师的主要职责，包括如何平衡功能、性能、成本和功耗，以创建满足用户需求的高效能计算机系统。 1.3 技术趋势 作者讨论了推动计算机技术发展的关键趋势，如微处理器的速度提升、集成电路的密度增加以及新材料和新工艺的应用。 1.4 成本、价格及其趋势 这部分分析了计算机成本与价格的演变，以及这些变化如何影响市场接受度和产品定位。 1.5 性能测量与报告 作者介绍了评估计算机性能的不同指标，如时钟速度、浮点运算速度和基准测试，以及如何准确地比较和报告这些性能数据。 1.6 计算机设计的定量原则 本节深入探讨了影响计算机性能的关键定量因素，如并行处理、内存带宽和缓存设计等。 1.7 性能与性价比 这一章讨论了如何在提高性能的同时保持合理的价格，以及性能与价格比的重要性。 1.8 另一视角：以功率消耗和效率为衡量标准 作者提出，随着能源效率成为关注焦点，除了性能之外，计算系统的功率消耗和能效也成为重要的设计考量。 1.9 错误与陷阱 这部分警告了在计算机设计过程中可能遇到的常见误区和潜在问题，帮助读者避免常见的设计陷阱。 1.10 结束语 总结了前面章节的重点，强调了计算机架构设计的复杂性和持续性挑战。 1.11 历史视角与参考文献 回顾了计算机架构的历史发展，提供了进一步学习和研究的参考资料。 1.12 练习题 书中的练习题旨在帮助读者巩固所学知识，加深对计算机设计概念的理解。 计算机技术自第一台通用电子计算机诞生以来取得了显著进步，尤其是个人计算机的性能、内存和存储容量的显著提升。这种快速的进步源于制造技术的改进和计算机设计的创新。尽管技术进步一直在稳步进行，但更好的计算机设计策略同样在推动着行业的快速发展。