计算机体系结构-量化研究方法(第六版)-汉化
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    • 结语
  • 第一章 量化设计和分析的基础知识
    • 摘要
    • 1.1 介绍
    • 1.2 计算机的类别
      • 物联网/嵌入式计算机
      • 个人移动终端
      • 桌面计算机
      • 服务器
      • 集群/数据仓库规模的计算机
      • 并行性和并行架构的类别
    • 1.3 计算机体系结构的定义
      • 指令集架构:计算机体系结构的“狭隘”观点
      • 名副其实的计算机体系结构:设计组织(Organization)和硬件以满足设计指标和功能需求
    • 1.4 技术趋势
      • 性能趋势:带宽的提升大于延迟
      • 晶体管性能和导线的扩大
    • 1.5 集成电路中功率和能耗的发展趋势
      • 电源和能耗,一个系统的视角
      • 微处理器内的能耗和功率
      • 由于能耗的限制,计算机架构的转变
    • 1.6 成本的发展趋势
      • 时间、数量和商品化的影响
      • 集成电路的成本
      • 成本与价格
      • 制造成本与运营成本
    • 1.7 可靠性
    • 1.8 评测、报告和总结性能
      • 基准评测
        • 桌面应用基准
        • 服务器应用基准
      • 报告性能结果
      • 总结性能结果
    • 1.9 计算机量化设计原则
      • 利用并行化的优势
      • 局部性原理
      • 关注常见情况
      • 阿姆达尔定律
      • 处理器性能方程
    • 1.10 把它们放在一起:性能、价格和功耗
    • 1.11 谬误和陷阱
    • 1.12 结论
    • 1.13 历史观点和引用
    • 案例研究和习题
  • 第二章 内存层次结构设计
  • 第三章 指令级并行及其应用
  • 第四章 矢量、SIMD和GPU架构中的数据级并行性
  • 第五章 线程级并行
  • 第六章 大规模数据中心级计算机的并行性:请求级并行(RLP)和数据级并行
  • 第七章 领域特定架构(DSA)
  • 附录A-指令集设计原则
  • 附录B-内存层次结构的回顾
    • 摘要
    • B.1 介绍
      • 缓存性能回顾
      • 四个内存层次的问题
      • 一个例子:Opteron的数据缓存
  • 附录C-流水线:初级和中级概念
  • 附录D-存储系统
  • 附录E-嵌入式系统
  • 附录F-多机互联
  • 附录G-深入向量处理器
  • 附录H-VLIW和EPIC的硬件和软件
  • 附录I-大规模多处理器和科学计算的应用
  • 附录J-计算机算数(Arithmetic)相关
  • 附录K-指令集架构的回顾
  • 附录L-地址翻译(Address Translation)的高级概念
  • 附录M-历史观点和参考文献
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  1. 第一章 量化设计和分析的基础知识
  2. 1.9 计算机量化设计原则

关注常见情况

也许计算机设计中最重要和最普遍的原则是关注常见的情况:在进行设计权衡时,要偏向于经常发生的情况而不是不经常发生的情况。这个原则适用于决定如何花费资源,因为如果发生的情况很普遍,那么改进的影响就会更大。

注重常见情况对能耗以及资源分配和性能都是有利的。一个处理器的指令获取和解码单元的使用频率可能比乘法器高得多,所以要先优化它。它在可靠性方面也是有效的。如果一个数据库服务器每个处理器有50个存储设备,那么存储的可靠性将主导系统的可靠性。

此外,常见的情况往往比不常见的情况更简单,可以更快完成。例如,当在处理器中添加两个数字时,我们可以预期溢出是一种罕见的情况,因此可以通过优化更常见的无溢出的情况来提高性能。这种强调可能会减慢溢出发生的情况,但如果那是罕见的,那么通过对正常情况的优化,整体性能会得到提高。

在本文中,我们会看到很多这个原则的案例。在应用这个简单的原则时,我们必须决定什么是频繁的情况,以及通过使这种情况更快,可以提高多少性能。有一条基本定律,叫做阿姆达尔定律,可以用来量化这个原则。

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