本書主要講了片上多處理器（chipmultiprocessor），又稱多核微處理器或簡稱CMP，已成為構造現代高性能微處理器的重要技術途徑。片上多處理器領域正在蓬勃發展，具有巨大的商業和科研價值。本書共11章：第1章介紹了當今多核片上系統所面臨的趨勢與挑戰；第2章講述了在嵌入式多處理器平台上的驗證和組合的問題；第3章分析了在片上處理器系統中硬件支持下的有效資源利用和建議方法，這些方法用來解決合理利用並行資源的問題；第4章闡明了在多核上的映射應用；第5章講述了多核芯片消息傳遞的案例；第6章主要給讀者闡述了FPGA在RAMPSoC中的應用、優點和前景，以及被稱為CAP-OS的特殊用途操作系統；第7章提出了一種新的綜合系統物理設計方法；第8章考察了低功耗系統級芯片的系統級設計；第9章深入探索了對於嵌入式應用空間多核系統所提供的機遇、多核系統設計相關的挑戰以及一些創新的方法來應對這些挑戰；第10章介紹了高性能多處理器片上系統作用、前景以及發展趨勢；結束全書的一章給讀者講述了一種被稱為侵入計算的新型並行計算系統。

譯者序原書前言第1章 多核片上系統介紹——趨勢與挑戰11.1從片上系統到多處理器片上系統11.2多處理器片上系統的通用架構21.2.1處理單元31.2.2互連31.2.3電源管理31.3電源效率與適應性41.4復雜性與可擴展性51.5異構與同構方法61.5.1異構多處理器片上系統71.5.2同構多處理器片上系統81.6多變量優化101.6.1靜態優化101.6.2動態優化111.7靜態與動態中心化和分散方法的對比151.8小結16縮略語17參考文獻18第1部分 應用映射與通信基礎設施第2章 獨立開發、驗證與執行的可組合性與可預測性232.1簡介232.2可組合性與可預測性252.2.1專用術語252.2.2可組合資源292.2.3可預測性資源322.2.4可組合與可預測資源332.3處理器芯片352.3.1可組合性352.3.2可預測性382.4互連382.4.1可組合性392.4.2可預測性402.5存儲芯片402.5.1可預測性412.5.2可組合性452.6實驗462.7小結48參考文獻50第3章 在片上多處理器系統中硬件支持下的有效資源利用533.1簡介533.2學習網絡處理應用553.2.1商用網絡處理器563.2.2網絡應用實例573.2.3FlexPathNP方法583.2.4通過網絡處理可以在多核域中學到什麼623.3學習高性能計算和科學計算633.3.1芯片上的分層多拓撲網絡643.3.2任務管理673.3.3同步子系統683.3.4從超級計算中可以在多核領域學到什麼693.4自然界生物啟發、自組織系統的學習693.4.1自然界獨立生存體的集體行為和技術系統703.4.2自適應IP核的技術實現713.4.3多核領域從自然界能夠學到什麼753.5小結75參考文獻76第4章 在多核上的映射應用784.1PALLAS784.2驅動應用794.2.1基於內容的圖像檢索804.2.2光流跟蹤814.2.3靜態視頻背景提取834.2.4自動語音識別834.2.5壓縮傳感MRI854.2.6市場價值的風險估計計算金融864.2.7游戲874.2.8機器翻譯884.2.9本節小結894.3並行性能的觀點894.3.1不被要求的線性縮放904.3.2衡量實際的實物硬件問題904.3.3考慮算法914.3.4歸納914.4模式的框架914.4.1應用程序框架924.4.2規划框架934.5小結954.6附錄964.6.1結構模式964.6.2計算模式964.6.3並行算法策略模式96參考文獻97第5章 消息傳遞給多核芯片的例子995.1度量標准比較的並行編程模型995.2對比框架1005.3對比消息傳遞和共享內存1015.3.1議程並行1025.3.2結果並行1025.3.3專家並行1035.4框架結構的影響1035.5討論和小結104參考文獻105第2部分 多處理器系統的可重構硬件第6章 適應性多處理器片上系統構建：自主系統設計和運行時間支持的新角度1096.1簡介1096.2背景：硬件重新配置的介紹1116.2.1時鍾重置基本概念1116.2.2時鍾重置基本概念和配置間隔分類1136.3有關工作1156.4RAMPSoC方法1166.5RAMPSoC的硬件架構1186.6RAMPSoC的設計方法1206.7CAP—OS：用於RAMPSoC配置訪問端口操作系統1236.8小結與展望126參考文獻126第3部分 多處理器系統的物理設計第7章 設計工具和芯片物理設計模型1317.1簡介1317.2MOS復雜門的應用1327.3減少線長1337.4減少功率1347.5布局策略1347.6一個晶體管網絡的布局1357.7使用ASTRAN幫助模擬單元的合成1397.8小結140參考文獻141第8章 電源感知多核SoC芯片和NoC設計1428.1簡介1428.2功率估算模型：從電子表格到功率狀態機1458.2.1處理器的功耗模型1478.2.2存儲功耗模型1488.2.3片上互連的功耗模型1488.2.4功率模型的嵌入式軟件1508.2.5功率估算、分析和優化工具1518.2.6標准化和功率格式1538.3電源管理1548.3.1管理技術分類1558.3.2功率的動態監測和散熱管理1568.4未來趨勢159參考文獻160第4部分 多處理器系統的趨勢與挑戰第9章 嵌入式多核系統：設計挑戰與機遇1679.1簡介1679.2「真實世界」的要求1689.2.1恆功率持續的高性能要求1689.2.2高級系統集成的需求1689.3產業增長的驅動力和可持續發展的大趨勢1699.3.1互動世界1709.3.2連通世界1709.3.3安全世界1709.4區分多核SoC特性1729.4.1虛擬化1729.4.2異構多核系統1739.5多核設計：關鍵因素1749.6性能1749.7系統帶寬1759.8軟件復雜性1769.9SoC集成1769.9.1面積和功率1779.9.2互連的關鍵作用1789.9.3互連拓撲的選擇1799.9.4軟件1809.9.5異構多核1809.10多核設計：挑戰與機遇1819.10.1匯合點性能目標1819.10.2基於標准的編程模型1839.10.3高級調試與優化1879.11小結187參考文獻188第10章 高性能多處理器片上系統：面向大規模市場的芯片架構18910.1簡介18910.1.1大規模市場與高性能18910.2比例形式與用戶期望19210.2.1比例的限制19310.3CPU的趨勢19410.3.1功率19510.3.2暗硅19510.3.3如何處理暗硅19810.4小結203參考文獻204第11章 侵入計算：概述20511.1簡介20511.1.1並行處理已經成為主流20611.1.2在未來2020年及以后的困難和不足20811.1.3侵入計算的挑戰和原則20911.1.4支持侵入計算的架構挑戰20911.1.5用於侵入計算支持下的符號表示問題21511.1.6支持侵入計算的算法和語言挑戰21611.1.7侵入計算的操作系統問題21911.2侵入式程序的例子22111.3預期影響和風險225參考文獻227