プロセッサを支える技術 の商品レビュー

Hisa Ando【著】

2022/09/07

既に発売から10年が経過しているが、プロセッサに関わる技術の分かりやすい本としては今でも良本と呼べると思う。
さすがにNehalemの細かい記載は懐かしいが、メモリ周りから仮想化まで、非常に詳細かつ分かりやすい。
内容的には、情報処理試験で学ぶこととかなり重複するが、ここまで分かりやすく説明してくれる試験用教科書は無いと思う。

私の本業に係わることも有り、星5つの評価としておく。

2021/06/12

1章 プロセッサとコンピュータシステムの基礎
　コンピュータを構成する主要素を説明
　　・プロセッサ
　　・メモリ
　　・入出力装置
2章 プロセッサの変遷
　省略
3章 プログラマのためのプロセッサアーキテクチャ
　マイクロアーキテクチャ
　　パイプライン
　　キャシュ
　　　速度低下を引き起こすスラッシングの対策など
　　RISCとCISC
　　演算器の高速化
　　　分岐予測
　プロセッサの利用範囲を広げるアーキテクチャ
　　・仮想化
　x86 Nehalemアーキテクチャのプロセッサ
　　x86の詳細説明
4章 仮想化サポート
　ユーザーの分割、サーバー稼働率の向上に寄与する仮想化について説明
5章 マルチプロセッサの出現と普及
　まずはスレッド、マルチスレッドについて、マルチプロセッサについての説明があった。　
6章 プロセッサ周辺技術
　メインメモリ
　入出力装置の接続（PCIバス）
7章 GPGPUと超並列処理
　GPUの概略説明と必要性、画像処理から超並列処理への遷移
8章 今後のプロセッサはどうなっていくのか？
　すべては熱（消費電力）が支配する

プロセッサの中身を知っておくと高速に処理できるプログラムを書ける。

2018/10/20

AND演算、論理回路、半加算器と順を追って説明を、というわけではなく、プロセッサ・メモリ・入出力装置とアーキテクチャの外観を示してからのパイプライン・キャッシュ・分岐予測と技術の詳細を解説していく表題の通りプロセッサ本。

メモリ管理機構や割り込み処理など基盤となる技術要素に留まらず、仮想化サポート・Nehalemアーキテクチャ・マルチプロセッサのような最近の技術まで広範囲にカバーしているが、これがまぁ難しい。
ページテーブル、TLBキャッシュ、仮想記憶、多階層化と順を追って構造を辿る間はすんなり読み進められるが、『センスアンプの読みだした1行分のデータの中の列デコーダで選択された部分に対して与えられたデータを書き込んでから、行デコーダで選択された行に書き戻します。』とキャッシュ、アドレス、ポインタ、デコーダみたいに物理レイヤのひとつ上の処理を辿る段で一気に置いて行かれる。

昔読んだ詳細Linuxカーネルやカーネル2.6解読室などと非常に近いレイヤであるので、並べて読むと互いに補完できていい気がする。とはいえ自分にはもう一段、詳細な説明のレイヤが欲しいところであるが、この辺りは読める本を探すよりも、むしろ自分で作って触ることが正道だと思われる。
裏を返せば「作るのには敷居が…。」と思っている人こそ、本書を読むべきだろう。どこをどう歩いても敷居に当たるならば、進める方向に進んでみよう。

2014/05/14

値段に対してものすごい内容の濃さの一冊。真面目に読むと数ヶ月かかりそうなので、斜め読みなので、また読み直したい一冊。手元にあって損はない。

2013/09/26

もともとがもともとなので万人に易しいとは言わないけれど、
読み終わったあと相応の達成感が得られる内容の濃さだった。
ちゃんと読むと得した気分になれるので、丁寧に読みたい本。
（ちなみに文系出発プログラマとして2年弱ですが、
　ノートをとりながら2ヶ月かけてやっと読了に至りました。。）
文章のいたるところに語りつくせない感がでていて、
著者の深く広い知識を感じられる。

プロセッサと周辺機能に関する本、というと専門的な匂いだが、
過去から未来へ、の歴史的な流れだけではなく、
必ず専門的な知識がなくても理解可能な概念
（どこかが発展することで何かがネックになり、解決するためにどんな工夫が必要になったのか）
から入り、問題点と解決するためのロジックを提示したうえでハードウェアの技術的な説明に入っているため、
初心者でも読めるはず。
また、PC的なところに興味ない派のひとでも、
問題が出てくる→解決策を考える
の流れを綺麗にまとめているので、
知っておくと思考方法のひとつとして応用できるかも、と思う。
・・ほめすぎか？

総じて、良著です。

2013/06/04

Hisa Ando さんが執筆された本。プロセッサについての解説本の中では頭一つ抜けていると思います。

ほぼ、前書きからの引用ですが、どのようなプログラムを書くとプロセッサをより効率的に動かせるかに焦点を当てており、話題は「マイクロアーキテクチャ」「命令アーキテクチャ」が中心となっています。

また、プログラムの高速化手法として、ループアンローリングなどの実例などのノウハウについて記述されています。

2013/05/12

技術評論社WEB+DB PRESS plusシリーズの本はどれもしっかりと作ってあるという印象を受ける。それは著者をしっかりと選んでいるからだろうと思う。本書もこれだけの内容を単著者で書かれている。おそらくは、この世界でも経験が豊富で有名な方なんだろう。

プロセッサを"支える"技術というタイトルからも分かるようにそのカバーする範囲は非常に広い。
非常に基本的なプロセッサ理論から、その開発の歴史、メモリなどの周辺技術、仮想化やマルチコアプロセッサ、GPGPUなどの最新動向、などカバーされている。

すべてを理解することできないが、内容の深さやバランスなど優れた解説書。高く評価できる。

2013/02/17

ムーアの法則とデナードスケーリング

集積回路は微細化すれば、
それでオシマイというわけでなく、
スイッチの動作スピードの向上や省電力化も、
図らなければならないようです。
（半導体の集積度が増加すればするほど、
大きな電力が必要になるからだと思う）

本書で紹介されているデナードスケーリングとは、
半導体に流れる電流をコントロールするための技術です。

この技術に則って、
寸法を半減すると、スイッチの動作は2倍、
消費電力は1/4になるらしい。

「デナードスケーリング」については、
Wikipediaにも載っていません（2013年2月15日現在）
とっちらかった文章ですが、何かのとっかかりに使えれば幸いです。

http://a-e-dkmemo.blogspot.com/2013/02/blog-post_17.html

2012/11/18

プログラマが効率の良いプログラムを書くための本で、コンピューターサイエンスを学ぶような学生が読むのにちょうど良い本だと思いました。
スカラ、分岐予測、メモリといった既存のプロセッサを説明したものから、最近出てきた仮想化の仕組みなども説明されています。
あまりソフト屋さんは意識するところでは無いかもしれませんが、深いソフトの動きを知るためには本書の内容も知っておくとよいと思います。

2012/11/19

尊敬する同期I君の紹介。
「プロセッサを支える技術」というタイトルから、なんとなくCPUの内部設計に関する話を想像していたのだが、それだけではなく、メモリやGPUなどと強調していかに効率よく処理をするかという工夫が歴史に基づいた形で紹介されている。
キャッシュのしくみなどアプリケーションプログラムの設計と共通するところもあり、非常に参考になった。
また、意外な効用としてハードよりの人が書くコードの名前はよくわからなかったのだが、意味がわかるようになった(invalidとか)