Microprocessor Design

본 글은 https://en.wikibooks.org/wiki/Microprocessor_Design 의 번역글입니다.

이 책은 마이크로프로세서(Microprocessor)의 설계와 (명령어를) 실행하는 영역에 대해서 소개합니다.

컴퓨터과학이나 컴퓨터공학의 학부 3,4학년 생들을 가정하고 쓰였습니다.

이 책이 마이크로프로세서(Microprocessor)에 대한 많은 개념을 다루고 있지만, 이곳에서 나오는 개념들은 ASIC 설계에서도 마찬가지로 사용됩니다.

이 글을 읽기 위해서는 전자회로(Digital Circuits)과 가능하다면 반도체(Semiconductors)에 대한 선수지식이 있으면 좋겠지만, 반드시는 아닙니다.

또 독자는 적어도 한가지 이상의 어셈블리언어(Assembly Language)나 C나 C++ 같은 고급 언어를 안다면 본 글을 이해하는데 도움을 받으실 수 있을 겁니다.

Sections about soft-core design will require prior knowledge of Programmable Logic, and a prior knowledge of at least one HDL.

Table of Contents

• Introduction

Microprocessor Basics

• Basic Theory
• Microprocessors
• Computer Architecture
• Instruction Set Architectures
• Memory
• Control and Datapath
• Performance
• Assembly Language
• Design Steps

Microprocessor Components

• Basic Components
• Program Counter
• Instruction Decoder
• Register File
• Memory Unit
• ALU
• FPU
• Control Unit

ALU Design

• Add and Subtract Blocks
• Shift and Rotate Blocks
• Multiply and Divide Blocks
• ALU Flags

Design Paradigms

• Single Cycle Processors
• Multi Cycle Processors
• Pipelined Processors
• Superscalar Processors
• VLIW Processors
• Vector Processors
• Multicore Processors

Execution Problems

• Exceptions
• Interrupts
• Hazards
• Embedded System

Benchmarking and Optimization

• Performance Metrics
• Benchmarking
• Optimizations
• Code Density

Parallel Processing

• Multi-Core Systems
• Memory-Level Parallelism (MLP)
• Out Of Order Execution (OOOE)

Support Software

• Assembler
• Simulator
• Interpreter
• Compiler

Microprocessor Production

• FPGA
• Wire Wrap
• Photolithography
• Sockets and Interfacing

Advanced Topics

• Microcodes
• Register Renaming
• Cache
• Virtual Memory
• Power Dissipation
• GPU

Resources and Licensing

• Resources
• Licensing