Αρχιτεκτονική Υπολογιστών: Μια ποσοτική προσέγγιση

Μια ποσοτική προσέγγιση – 6η αμερικανική έκδοση με πρόλογο από τον Norman P. Jouppi Μετάφραση – Επιστημονική Επιμέλεια από τον Δημήτρη Γκιζόπουλο, Πανεπιστήμιο Αθηνών Η έκτη έκδοση αυτού του κλασικού διδακτικού βιβλίου έχει αναθεωρηθεί πλήρως με τις τελευταίες εξελίξεις στην αρχιτεκτονική του επεξεργαστή και του συστήματος. Περιέχει τώρα παραδείγματα από την αρχιτεκτονική συνόλου εντολών RISC-V («RISC Five»), ένα σύγχρονο σύνολο εντολών που αναπτύχθηκε και σχεδιάστηκε ώστε να αποτελέσει ένα ελεύθερο και δωρεάν υιοθετήσιμο πρότυπο. Περιλαμβάνει επίσης ένα νέο κεφάλαιο σε αρχιτεκτονικές συγκεκριμένου τομέα (domain-specific architectures) και ένα ενημερωμένο κεφάλαιο σχετικά με την υπολογιστική κλίμακας αποθήκης (warehouse-scale computing) το οποίο παρουσιάζει τις πρώτες δημόσια διαθέσιμες πληροφορίες για τον νεότερο υπολογιστή κλίμακας αποθήκης της Google. Περιεχόμενα του βιβλίου: Εισαγωγή – Κεφάλαιο 1: Τα βασικά της ποσοτικής σχεδίασης και Ανάλυσης – Κεφάλαιο 2: Σχεδίαση της ιεραρχίας µνήµης – Κεφάλαιο 3: Η παραλληλία επιπέδου εντολής και η αξιοποίησή της – Κεφάλαιο 4: Παραλληλία επιπέδου δεδοµένων σε αρχιτεκτονικές διανυσµατικές, SIMD, και GPU – Κεφάλαιο 5: Παραλληλία επιπέδου νήµατος – Κεφάλαιο 6: Υπολογιστές κλίµακας αποθήκης για την αξιοποίηση της παραλληλίας επιπέδου αιτήµατος και επιπέδου δεδοµένων – Κεφάλαιο 7: Αρχιτεκτονικές συγκεκριµένου τοµέα – Παράρτηµα Α: Αρχές των συνόλων εντολών – Παράρτηµα Β: Ανασκόπηση της ιεραρχίας µνήµης – Παράρτηµα Γ: ∆ιοχέτευση: βασικές και ενδιάµεσες έννοιες – References – Ευρετήριο Συμπληρωματικό εκπαιδευτικό υλικό https://www.elsevier.com/books-and-journals/book-companion/9780128119051 (οι παρουσιάσεις ppt θα μεταφραστούν στα ελληνικά) Σημαντικά κεφάλαια του βιβλίου: Περιλαμβάνει ένα νέο κεφάλαιο σχετικά με τις αρχιτεκτονικές συγκεκριμένου τομέα (domain-specific architectures), και εξηγεί πώς είναι ο μόνος δρόμος για τη βελτίωση της απόδοσης και την ενεργειακή αποδοτικότητα με δεδομένο το τέλος του Νόμου του Moore και της κλιμάκωσης Dennard Παρουσιάζει τέσσερις αρχιτεκτονικές συγκεκριμένου τομέα από τη βιομηχανία: τη Μονάδα Επεξεργασίας Τανυστή (Tensor Processing Unit) της Google, τον πυρήνα Pixel Visual Core της Google, τον επεξεργαστή νευρωνικού δικτύου (Neural Network Processor) Nervana της Intel και τον επιταχυντή Catapult της Microsoft Περιέχει εκτεταμένες ενημερώσεις στο κεφάλαιο σχετικά με την υπολογιστική κλίμακας αποθήκης, μεταξύ των οποίων οι πρώτες δημόσια διαθέσιμες πληροφορίες για τον νεότερο υπολογιστή κλίμακας αποθήκης της Google Προσφέρει ενημερώσεις σε άλλα κεφάλαια, μεταξύ των οποίων νέο υλικό που αφορά τη χρήση των στοιβαγμένων (stacked) DRAMˑ δεδομένα για την απόδοση της νέας GPU Pascal της NVIDIA σε σύγκριση με τη νέα CPU Skylake της Intel με επεκτάσεις AVX-512ˑ και εκτεταμένες προσθήκες στο περιεχόμενο που καλύπτει την αρχιτεκτονική και την οργάνωση των πολυπύρηνων επεξεργαστών Είπαν για το βιβλίο: «Αυτή η έκτη έκδοση έρχεται σε μια κρίσιμη στιγμή: Ο Νόμος του Moore ξεθωριάζει την ίδια στιγμή που τα συστήματα βαθιάς μάθησης (deep learning) απαιτούν υπολογιστικούς κύκλους άνευ προηγουμένου. Το νέο κεφάλαιο για τις αρχιτεκτονικές συγκεκριμένου τομέα (domain-specific architectures) καταγράφει έναν αριθμό από ελπιδοφόρες προσεγγίσεις και προφητεύει μια αναγέννηση της αρχιτεκτονικής υπολογιστών. Όπως οι λόγιοι της Ευρωπαϊκής Αναγέννησης, οι αρχιτέκτονες των υπολογιστών θα πρέπει να κατανοήσουν τη δική τους ιστορία, και στη συνέχεια να συνδυάσουν τα μαθήματα αυτής της ιστορίας με νέες τεχνικές για να ξαναφτιάξουν τον κόσμο.» —Cliff Young, Google John L. Hennessy: Καθηγητής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Επιστήμης Υπολογιστών, Ομότιμος Πρόεδρος του Stanford University, ACM A.M. Turing Award, 2017 David A. Patterson: Διακεκριμένος Μηχανικός, Google, Ομότιμος Καθηγητής της έδρας Pardee στην Επιστήμη Υπολογιστών, University of California at Berkeley, ACM A.M Turing Award, 2017