コンピュータの構成と設計　MIPS Editoin　第6版　上 [単行本]Ω

目次目次　［上巻］まえがき　vi第1章　コンピュータの抽象化とテクノロジ1.1 はじめに1.2 コンピュータ・アーキテクチャにおける7つの主要なアイデア1.3 プログラムの裏側1.4 コンピュータの内部1.5 プロセッサおよびメモリを製造するための技術1.6 性能1.7 電力の壁1.8 方向転換：ユニプロセッサからマルチプロセッサへ1.9 実例：Intel Core i7のベンチマーク・テスト1.10 高速化：Python 言語版の行列の乗算1.11 誤信と落とし穴1.12 おわりに1.13 歴史展望と参考文献1.14 自習1.15 演習問題第2章　命令：コンピュータの言葉2.1 はじめに2.2 コンピュータ・ハードウエアの演算2.3 コンピュータ・ハードウエアのオペランド2.4 符号付き数と符号なし数2.5 コンピュータ内での命令の表現2.6 論理演算2.7 条件判定用の命令2.8 コンピュータ・ハードウエア内での手続きのサポート2.9 人との情報交換2.10 32ビットの即値およびアドレスに対するMIPSのアドレシング方式2.11 並列処理と命令：同期2.12 プログラムの翻訳と起動2.13 Cプログラムの包括的な例題解説2.14 配列とポインタの対比2.15 高度な話題：CのコンパイルおよびインタープリタによるJavaの実行2.16 実例：ARMv7（32ビット）の命令2.17 実例：ARMv8（64ビット）の命令2.18 RISC-Vの命令2.19実例：x86 の命令2.20 高速化：C言語版の行列の乗算2.21 誤信と落とし穴2.22 おわりに2.23 歴史展望と参考文献2.24 自習2.25 演習問題第3章　コンピュータにおける算術演算3.1 はじめに3.2 加算と減算3.3 乗算3.4 除算3.5 浮動小数点演算3.6 並列処理とコンピュータの算術演算：半語並列性3.7 実例：x86におけるストリーミングSIMD拡張およびアドバンスト・ベクトル・エクステンション3.8 高速化：部分語並列性および行列の乗算3.9 誤信と落とし穴3.10 おわりに3.11 歴史展望と参考文献3.12 自習3.13 演習問題第4章　プロセッサ4.1 はじめに4.2 論理設計とクロック方式4.3 データパスの構築4.4 単純な実装方式4.5 複数クロック・サイクル方式4.6 パイプライン処理の概要4.7 データパスのパイプライン化と制御4.8 データ・ハザード：フォワーディングとストール4.9 制御ハザード4.10 例外4.11 命令を通じた並列処理4.11 実例：ARM Cortex-A8およびIntel Core i7のパイプライン4.12 包括的な例題解説：Intel Core i7 6700 およびARM Cortex-A534.13 高速化：命令レベル並列性を応用した行列の乗算4.14 高度な話題：パイプラインの記述およびモデリング用のハードウエア設計言語を使用したディジタル設計の概要とパイプライン処理の追加図解4.15 誤信と落とし穴4.16 おわりに4.17 歴史展望と参考文献4.18 自習4.19 演習問題索引内容紹介「パタ＆へネ」の名で親しまれる古典的名著の第6版。コンピュータ技術の初歩からモバイル／クラウド時代の最新のテーマまで深く解説。第6版での主な改訂内容は下記のとおり。■「高速化」に関する節をすべての章に含めるようにした。第1章で、行列の乗算プログラムをPython 言語で組む。これは性能が低いので、2章ではC言語を学習して、行列の乗算プログラムを組み直す。さらに以降の章では、行列の乗算の速度を速めるために、データ・レベル並列性、命令レベル並列性、スレッド・レベル並列性を順次活用し、さらに最新の記憶階層に適合するようにメモリ・アクセスを調節する。■第6版では、各章に「自習」の節を設けた。その中で考えを呼び起こす質問を発する。答えは各節の末尾に掲げたので、その答えをチェックすれば、自己評価できる。■Mooreの法則およびDennardのスケーリング則が当てはまらなくなったことを説明するのに加えて、第5版で顕著であった変化の動因としてのMoore の法則を強調しないようにした。■第2章では、2進数のデータには固有の意味はなく、プログラムによってデータ型が決まることを強調する材料を増やした。■第2章にはまた、MIPSと対照的な命令セットとして、ARMv7、ARMv8、およびx86に加えて、RISC-Vについての手短な説明を含めた。■第2章のベンチマークの例を、SPEC2006からSPEC2017に更新した。■第4章と第5章の包括的な例題解説の対象は、最新のARM A53マイクロアーキテクチャおよびIntel Core-i7 6700 Skylakeマイクロアーキテクチャに更新した。■第4章と第6章の「誤信と落とし穴」の節には、ローハンマーおよびSpectreのハードウエア・セキュリティ攻撃をめぐる落とし穴を追加した。■第6章には、GoogleのTensor Processing Unit (TPU) バージョン1を使用したDSAを紹介する節を設けた。第6章の包括的な例題解説の節では、GoogleのTPUv3 DSAスーパーコンピュータをNVIDIA Volta GPUのクラスタと比較するように更新した。上巻は次の4章分を収録。第1章 コンピュータの抽象化とテクノロジ第2章 命令：コンピュータの言葉第3章 コンピュータにおける算術演算第4章 プロセッサ