Moderne Architektur und Computerarchitektur

Das Buch ist der Architektur und den Funktionsprinzipien moderner digitaler Geräte gewidmet: Computer, Smartphones, Cloud-Server. Es werden die Architekturen von Prozessoren sowie die Befehlssätze x86, x64, ARM und RISC-V ausführlich behandelt. Das innere Layout des Prozessors, logische Gatter, Flip-Flops, Register, Pipelines werden beschrieben, die Adressierungsmodi, Interruptverarbeitung werden gezeigt, die Grundlagen der maschinellen Logik, Methoden zur Steigerung der Rechenleistung der Prozessoren werden präsentiert. Ein Beispiel für die Entwicklung eines RISC-V-Prozessors auf Basis einer kostengünstigen FPGA-Platine (FPGA) wird gegeben. Die Prinzipien der Virtualisierung und die Technologien, die virtuellen Maschinen zugrunde liegen, werden beschrieben, architektonische Lösungen zur Gewährleistung von Cyber-Sicherheit und Datenschutz in der Berechnung werden untersucht. Es wird auf spezialisierte Computerarchitekturen geachtet: Cloud-Server, mobile Geräte, Prozessoren für neuronale Netze und maschinelles Lernen, Blockchain und Mining, unbemannte Transportmittel. An einem praktischen Beispiel werden Quantenberechnungen gezeigt, andere vielversprechende Richtungen in der Computerarchitektur werden diskutiert.

Für Programmierer, Ingenieure und Systemarchitekten