前言
这两天把前一段时间从图书馆借的《CPU通识课》这本书看了一遍，这是一本科普类书籍，还是蛮适合IT人员阅览的。作者在讲解的过程中会结合自身的实践，感受不会很空洞。
内容还是挺多的，包含CPU的概览、术语、架构原理、生产制造的流程、相关企业及软件生态。
个人在阅读的过程中也稍微记了一些笔记，下面小结一下。
CPU性能
从最早的MIPS和MFLOPS方法(指令功能不同，不同指令测出来的结果不一)，到通用的标准SPEC CPU测试。
从只对CPU进行性能测试，到考虑CPU与外设、内存数据交换的因素考量， 如stream可以用于测试CPU访问内存的性能。
从硬件测试到软件的测试，不同厂商还会优化编译器，如intel的icc，为了测试而测试，当然能体现其技术能力，但不一定适用于通用场景。
还提到过时的UnixBench测试，项目老旧、测试原理不能体现最新架构的性能。
CPU制作
制作计算机 = 制作CPU + 制作操作系统，相较于CPU，操作系统难度更大。
CPU企业制作CPU的几种方式：1）自主研发指令集；2）获取指令集授权，研发兼容CPU；3）单纯的SOC拼装，完全用他人的CPU。
做CPU更难的还是在于生态的建立，有人用才卖的好。
CPU指令集
RISC和CISC指令集，X86代表CISC， ARM、MIPS、RISC-V等代表RISC；RISC精简指令集指令格式固定,个数少，寄存器要多，指令库庞大。CISC指令变长，执行周期不一。
intel对外提供CISC，内部先预译码，再转RISC。
指令5级流水线：指令预取、指令译码1、指令译码2、指令执行、结果回写。
CPU术语
IP核： 一个设计好的电路模块，实现了预定义的功能，模块化，可以在不同的芯片中复用。
SOC：片上系统，在一个芯片中集成了多个电路模块，组合而成的电路系统。
功耗： 电子设备在单位时间内所消耗的电能。降功耗的方法有三种：1）使用更先进的工艺；2）操作系统做电源管理；3）根据运行负载自动调整主频； 还可以使用大小核的设计。
摩尔定律：集成电路的晶体管每一两年会翻一倍。目前已经达到极限了，5nm级已经只有几个原子大小了，没法继续操控了，会导致不可靠。
intel Tick-Tock策略： 每两年更新换代一下。 先制造工艺提升，再继续微结构设计优化。
异构计算：一个是专人专事，不同计算单元组合完成一个任务，另外就是把软件的功能交给硬件做，提高特定功能的性能。比如国密的专用指令，其他专用处理器。
向量： 一条指令可用同时计算两组以上的操作数。
标量：一条指令只可以计算一组操作数。
多核： 在一个芯片中集成多个独立的CPU单元。
多路： 一个主板上安装多个CPU芯片。
超线程：硬件多线程，通过CPU增加执行单元实现。
CPU设计
硬件设计比软件设计更难：1）软件语言更方便使用；2）电路系统比软件系统更负责，不易分层；3）电路存在大量有状态模块，复杂度高于软件的无状态模块。
EDA（电子设计自动化）工具，可用简化设计工作，还可以用于验证（仿真），对设计代码进行自动化检查。
国内EDA厂商产品远落后于国外先进厂商，占有率也很低。存在开源的EDA软件，可用进行简单芯片的制作。
CPU设计语言Verilog，Verilog对于CPU设计师而言，就先C语言对于软件设计师一样。
Verilog语言(RTL)描述了抽象的电路结构，需要使用工具将其转换为门单元，得到网表。以网表为分界点，CPU设计的前后端阶段。网表经过布局布线，确定晶体管位置，得到版图。版图交给流片厂商。
可以用FPGA验证CPU功能， 也可以使用模拟器实现。由于主频的限制，运行的都比较慢。
计算机系统相关
并行内存结构：a)SMP，所有CPU访问相同的内存，CPU和内存通过高速互联总线进行数据传递；b)NUMA，每个CPU都安装内存条，CPU之间通过互联网络连接。
Cache一致性： a)强一致性,必须所有cpu更新后才处理后续的指令；b)弱一致性，不需要等待，不同cpu可能存在cache不一致的问题，需要软件使用内存同步指令，大部分并行CPU都是弱一致性的。
CPU生态
一流的企业做标准，二流的企业做品牌，三流的企业做产品。我国企业大部分是二三流芯片企业。
更多
这是2024年以来的第一篇blog，只能说自己懒惰了吧，但也的确比较忙了，时间比较紧张了。
去年底定的计划，2024上半年考那个系统分析师，跟着报了个班，系统地学习了相关的体系知识，每周都有2次课，课前要预习，课后要做题。
周末大部分时间都在看学习资料，刷题目，复习视频背概念，准备写论文等等。而且不下雨的话，都要去跑个十公里，锻炼一下身体。
工作上面也是忙，研发任务还是比较紧的，也承担了更多的事情，驱动相关的知识也还在补漏。
每周都过得很饱满，刷刷地就过去了。
总之，IT这行就得不停的学习，才能让自己更充实，不被淘汰吧。
当然，时间还是得挤一挤的，对自己再狠一些。
行动，才不会被动!
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