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正版现货新书通用图形处理器指令集架构和软硬件设计:乘影开源GPGPU设计透视 9787302705055 何虎，马鸣远，于芳菲著

全新正版现货，以书名为准，放心购买，购书咨询18822403591朱老师

作者: 何虎，马鸣远，于芳菲著
出版社: 清华大学出版社
ISBN: 9787302705055

出版时间: 2025-12
装帧: 平装
开本: 26cm

作者: 何虎，马鸣远，于芳菲著
出版社: 清华大学出版社

ISBN: 9787302705055
出版时间: 2025-12

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开本: 26cm

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教材教辅考试 > 教材 > 大学教材 > 计算机与互联网

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200231769

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作者简介
何虎，博士，清华大学上海清华国际创新中心副主任，副教授。研究VLIW处理器架构并开发出面向特定应用的DSP，成果应用于音视频码流数据安全加密系统。曾获北京市科学技术奖一等奖等省部级奖励3项。在TCAD、TCAS、Frontiers等期刊发表多篇高水平学术论文，获批发明专利20余项。

目录
第1部分背景与概览第1章行业背景和发展1.1 GPGPU的历史与发展1.1.1 早期计算机图形的发展1.1.2 专用图形处理器的诞生1.2 GPU的可编程化与GPGPU的萌芽1.2.1 可编程着色器时代（2001-2006年）1.2.2 通用计算需求的增长1.3 GPGPU通用计算时代的兴起（2006年起）1.3.1 统一渲染架构的引入1.3.2 CUDA的推出与影响1.3.3 OpenCL的出现与标准化1.3.4 计算着色器的引入与GPGPU的成熟1.4 光线追踪与AI时代1.4.1 光线追踪的崛起：从离线到实时1.4.2 AI驱动的GPU变革1.5 GPU的未来：架构演化与技术创新1.5.1 硬件架构的持续演化1.5.2 网格着色器1.5.3 封装和互连技术的演进1.5.4 GPGPU技术的挑战1.6 本章小结第2章开源项目与开发进展2.1 主要开源GPGPU项目概览2.1.1 OpenVGA2.1.2 Nyuzi Processor（2012）2.1.3 MIAOW（2015）2.1.4 FGPU：An SIMT-Architecture for FPGAs（2016）2.1.5 Vortex（2019）2.1.6 乘影GPGPU2.2 开源GPU模拟器项目概况2.2.1 GPGPU-Sim2.2.2 gem5-gpu2.3 开源项目情况与分析第2部分 GPU设计思想和指令集第3章从并行思想到GPGPU3.1 指令级并行3.1.1 流水线3.1.2 乱序执行3.1.3 超标量技术3.2 线程级并行3.2.1 粗粒度多线程3.2.2 细粒度多线程3.2.3 同时多线程3.2.4 多核处理器3.2.5 讨论3.3 数据级并行3.3.1 向量化与性能提升3.3.2 Amdahl定律与向量加速的整体影响3.3.3 内存带宽与数据获取3.3.4 SIMD硬件的形态变换3.3.5 NPU3.4 GPGPU3.5 比较、讨论和小结3.5.1 横向对比3.5.2 软硬件协同优化新趋势第4章 NVIDIA GPU指令集4.1 寄存器4.1.1 通用寄存器4.1.2 特殊寄存器4.1.3 Predicate寄存器4.1.4 Uniform寄存器4.1.5 讨论4.2 内存和缓存4.3 运算4.3.1 浮点数运算4.3.2 整数运算4.3.3 Warp级别运算4.4 本章小结第5章 AMD GPU指令集5.1 架构简介5.2 寄存器5.2.1 控制寄存器5.2.2 通用寄存器5.3 指令格式5.3.1 常用指令字段5.3.2 缓存控制修饰符5.4 程序控制指令5.5 标量指令5.6 向量指令5.6.1 编码格式及特点5.6.2 16b计算5.6.3 VOPD：双发射计算5.6.4 矩阵乘加指令5.7 内存和缓存5.7.1 Flat访存5.7.2 Global访存5.7.3 Scratch访存5.8 本章小结第6章 RISC-V及其向量扩展6.1 RISC-V指令集概述6.1.1 RISC-V起源6.1.2 RISC-V架构特点6.2 RISC-V指令集6.2.1 基础指令集6.2.2 扩展指令集6.3 RISC-V向量扩展概述6.3.1 向量扩展的引入6.3.2 向量寄存器和状态映射6.3.3 RISC-V向量扩展的关键特性6.4 RISC-V向量扩展的指令集6.4.1 向量扩展指令格式6.4.2 向量masking6.5 RISC-V向量扩展的应用第7章乘影GPGPU指令集7.1 编程模型映射方案7.2 指令设计说明7.2.1 RISC-V标量指令7.2.2 RISC-V向量指令7.3 自定义指令7.3.1 分支控制指令7.3.2 寄存器扩展指令7.3.3 同步和任务控制指令7.3.4 自定义矩阵乘加指令7.3.5 自定义计算指令7.3.6 自定义访存指令7.3.7 自定义64位地址空间立即数访存指令7.3.8 自定义异步复制指令7.3.9 自定义访存前缀指令7.3.10 自定义计算前缀指令7.4 寄存器7.4.1 通用寄存器堆设计方案7.4.2 CSR方案7.4.3 应用程序二进制接口7.5 内存模型和内存分配方案7.6 本章小结第3部分乘影GPGPU硬件架构第8章流式多处理器单元核心微架构8.1 线程束调度器8.1.1 线程束调度器架构8.1.2 线程束调度的讨论8.2 流水线前端设计8.2.1 取指单元8.2.2 译码单元8.2.3 指令缓冲8.2.4 记分板8.2.5 线程分支与SIMT-Stack8.2.6 SIMT分支的讨论8.3 流水线后端设计8.3.1 操作数收集器和寄存器文件8.3.2 标量单元8.3.3 浮点数乘法器8.3.4 向量执行单元8.

内容摘要
"本书聚焦通用并行计算GPGPU 技术及其实践，系统回顾GPU 从图形渲染到通用计算的演化历程，深入解析GPU指令集、微架构、软件工具链设计。本书分为4 部分：第 1 部分回顾GPGPU的时代背景与发展历程，介绍主要开源项目；第2 部分探讨GPU设计思想与指令集，并引出乘影GPGPU自定义指令集；第3 部分剖析乘影GPGPU硬件微架构，包括流式多处理器单元、CTA调度器、缓存子系统、内存管理单元以及张量计算系统等关键模块；第4 部分介绍基于OpenCL的编程模型、LLVM 编译器及驱动工具链，构建完整的GPGPU软件生态。本书兼顾理论与实操，既涵盖GPU并行计算的核心原理与关键技术，又结合乘影开源项目的实践示例，帮助读者深入理解并掌握现代GPGPU的设计与实现路径。
本书适合对GPU 架构、并行计算与开源硬件生态感兴趣的工程师、学生和研究人员阅读。
"

主编推荐
"这是一部全景式解析开源GPGPU设计的力作，旨在打通从理论原理到项目实践的全链路。
贯穿全栈，视野宏大
从GPU发展史、指令集设计、微架构剖析，到OpenCL编程模型与LLVM编译器工具链，提供一站式GPGPU知识体系。
硬核剖析，深入细节
立足“乘影”开源项目，对流式多处理器（SM）、缓存子系统、内存管理单元（MMU）及Tensor Core等关键模块进行深度解读。
实践导向，资源完备
本书不仅是理论指南，更是实战手册，提供全栈开源代码与全流程实操指南，助力读者将知识转化为技能。
生态完整，工具先进
详解基于OpenCL与LLVM的现代GPGPU软件栈，涵盖编程、编译、驱动等核心环节，构建完整的开发与运行环境。
本书为渴望掌握通用并行计算核心技术的工程师、研究者和学生，点亮了“从零到一”设计和实现GPGPU的完整路径。"

精彩内容
本书聚焦通用并行计算GPGPU技术及其实践，系统回顾GPU从图形渲染到通用计算的演化历程，深入解析GPU指令集、微架构、软件工具链设计。本书分为4部分：第1部分回顾GPGPU的时代背景与发展历程，介绍主要开源项目；第2部分探讨GPU设计思想与指令集，并引出乘影GPGPU自定义指令集；第3部分剖析乘影GPGPU硬件微架构，包括流式多处理器单元、CTA调度器、缓存子系统、内存管理单元以及张量计算系统等关键模块；第4部分介绍基于OpenCL的编程模型、LLVM编译器及驱动工具链，构建完整的GPGPU软件生态。本书兼顾理论与实操，既涵盖GPU并行计算的核心原理与关键技术，又结合乘影开源项目的实践示例，帮助读者深入理解并掌握现代GPGPU的设计与实现路径。本书适合对GPU架构、并行计算与开源硬件生态感兴趣的工程师、学生和研究人员阅读。
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