【正版現貨】手把手教你設計CPU RISC-V處理器篇 鬍振波 自製cpu自主設計書籍 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍振波 著

圖書標籤:

• RISC-V
• CPU設計
• 處理器
• 計算機體係結構
• 數字電路
• 嵌入式係統
• 自主設計
• 鬍振波
• DIY
• 硬件開發

店鋪： 藍墨水圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115480521

商品編碼：17207456013

《手把手教你設計CPU——RISC-V處理器篇》

鬍振波 著

(2018年5月齣版)

這本書講什麼？

 

《手把手教你設計CPU》以極為通俗易懂的語言對RISC-V架構進行瞭係統而全麵地介紹，並且結閤蜂鳥E200係列開源處理器核對CPU設計技術進行瞭深入淺齣的講解，圖文並茂，生動活潑，體現瞭作者深厚的專業技能以及將專業知識進行通俗化錶述的優秀能力。令人印象深刻的是，本書作者在對RISC-V架構進行介紹的過程中，加入瞭大量的背景知識解讀以及個人注解，使得枯燥的專業知識變得非常易於理解，可以說是難能可貴。這是一本凝聚瞭作者多年所學的精心之作，非常值得一讀，對於RISC-V架構在國內的傳播也將具有巨大的推動作用。本書作為國內不可多得的介紹RISC-V的中文書籍，相信一定會成為該領域的經典之作。

 

這本書目錄

 

第一部分  CPU與RISC-V綜述

 

第1章  一文讀懂CPU之三生三世    2

 

1.1 眼看他起高樓，眼看他宴賓客，眼看他樓塌瞭——CPU眾生相    3

 

1.1.1  ISA——CPU的靈魂    4

 

1.1.2  CISC與RISC    5

 

1.1.3  32位與64位架構    6

 

1.1.4  ISA眾生相    6

 

1.1.5  CPU的領域之分    10

 

1.2 ISA請扛起這口鍋——為什麼國産CPU尚未足夠成功    12

 

1.2.1  MIPS係——龍芯和君正    12

 

1.2.2  x86係——北大眾誌、兆芯和海光    13

 

1.2.3  Power係——中晟宏芯    13

 

1.2.4  Alpha係——申威    14

 

1.2.5  ARM係——飛騰、華為海思、展訊和華芯通    14

 

1.2.6  背鍋俠ISA    15

 

1.3 人生已是如此艱難，你又何必拆穿——CPU從業者的無奈    17

 

1.4 無敵是多麼寂寞——ARM統治著的世界    18

 

1.4.1  獨樂樂與眾樂樂——ARM公司的盈利模式    18

 

1.4.2  小個子有大力量——無處不在的Cortex-M係列    21

 

1.4.3  移動王者——Cortex-A係列在手持設備領域的巨大成功    23

 

1.4.4  進擊的巨人——ARM進軍PC與服務器領域的雄心    25

 

1.5 東邊日齣西邊雨，道是無晴卻有晴——RISC-V登場    25

 

1.6 原來你是這樣的“薯片”——ARM的免費計劃    28

 

1.7 舊時王謝堂前燕，飛入尋常百姓傢——你也可以設計自己的處理器    28

 

第2章  大道至簡——RISC-V架構之魂    29

 

2.1 簡單就是美——RISC-V架構的設計

 

哲學    30

 

2.1.1  無病一身輕——架構的篇幅    30

 

2.1.2  能屈能伸——模塊化的

 

指令集    32

 

2.1.3  濃縮的都是精華——指令的數量    32

 

2.2 RISC-V指令集架構簡介    33

 

2.2.1  模塊化的指令子集    33

 

2.2.2  可配置的通用寄存器組    34

 

2.2.3  規整的指令編碼    34

 

2.2.4  簡潔的存儲器訪問指令    34

 

2.2.5  高效的分支跳轉指令    35

 

2.2.6  簡潔的子程序調用    36

 

2.2.7  無條件碼執行    37

 

2.2.8  無分支延遲槽    37

 

2.2.9  零開銷硬件循環    38

 

2.2.10  簡潔的運算指令    38

 

2.2.11  優雅的壓縮指令子集    39

 

2.2.12  特權模式    40

 

2.2.13  CSR寄存器    40

 

2.2.14  中斷和異常    40

 

2.2.15  矢量指令子集    40

 

2.2.16  自定製指令擴展    41

 

2.2.17  總結與比較    41

 

2.3 RISC-V軟件工具鏈    42

 

2.4 RISC-V和其他開放架構有何不同    44

 

2.4.1  平民英雄——OpenRISC    44

 

2.4.2  豪門顯貴——SPARC    44

 

2.4.3  名校優生——RISC-V    45

 

第3章  亂花漸欲迷人眼——盤點RISC-V商業版本與開源版本    46

 

3.1 各商業與開源版本綜述    47

 

3.1.1  Rocket Core（開源）    47

 

3.1.2  BOOM Core（開源）    49

 

3.1.3  Freedom SoC（開源）    50

 

3.1.4  LowRISC SoC（開源）    50

 

3.1.5  PULPino Core and SoC（開源）    50

 

3.1.6  PicoRV32 Core（開源）    51

 

3.1.7  SCR1 Core（開源）    51

 

3.1.8  ORCA Core（開源）    51

 

3.1.9  Andes Core（商業IP）    52

 

3.1.10  Microsemi Core（商業IP）    52

 

3.1.11  Codasip Core（商業IP）    53

 

3.1.12  蜂鳥E200 Core & SoC（開源）    53

 

3.2 總結    53

 

第4章  中國第一個開源RISC-V——蜂鳥E200係列超低功耗Core & SoC    54

 

4.1 與眾不同的蜂鳥E200處理器    55

 

4.2 蜂鳥E200簡介——蜂鳥雖小，

 

五髒俱全    56

 

4.3 蜂鳥E200型號係列    57

 

4.4 蜂鳥E200性能指標    58

 

4.5 蜂鳥E200配套SoC    59

 

4.6 蜂鳥E200配置選項    60

 

第二部分  手把手教你使用

 

Verilog設計CPU

 

第5章  先見森林，後觀樹木——蜂鳥E200設計總覽和頂層介紹    65

 

5.1 處理器硬件設計概述    66

 

5.1.1  架構和微架構    66

 

5.1.2  CPU、處理器、Core和

 

處理器核    66

 

5.1.3  處理器設計和驗證的特點    66

 

5.2 蜂鳥E200處理器核設計哲學    67

 

5.3 蜂鳥E200處理器核RTL代碼風格

 

介紹    68

 

5.3.1  使用標準DFF模塊例化生成

 

寄存器    68

 

5.3.2  推薦使用assign語法替代if-else和case語法    70

 

5.3.3  其他若乾注意事項    71

 

5.3.4  小結    72

 

5.4 蜂鳥E200模塊層次劃分    72

 

5.5 蜂鳥E200處理器核源代碼    73

 

5.6 蜂鳥E200處理器核配置選項    73

 

5.7 蜂鳥E200處理器核支持的RISC-V

 

指令子集    74

 

5.8 蜂鳥E200處理器流水綫結構    74

 

5.9 蜂鳥E200處理器核頂層接口介紹    74

 

5.10 總結    77

 

第6章  流水綫不是流水賬——蜂鳥E200

 

               流水綫介紹    78

 

6.1 處理器流水綫概述    79

 

6.1.1  從經典的五級流水綫說起    79

 

6.1.2  可否不要流水綫——流水綫和狀態機的關係    81

 

6.1.3  深處種菱淺種稻，不深不淺種荷花——流水綫的深度    81

 

6.1.4  嚮上生長——越來越深的

 

流水綫    82

 

6.1.5  嚮下生長——越來越淺的

 

流水綫    83

 

6.1.6  總結    83

 

6.2 處理器流水綫中的亂序    83

 

6.3 處理器流水綫中的反壓    84

 

6.4 處理器流水綫中的衝突    84

 

6.4.1  流水綫中的資源衝突    84

 

6.4.2  流水綫中的數據衝突    85

 

6.5 蜂鳥E200處理器的流水綫    86

 

6.5.1  流水綫總體結構    86

 

6.5.2  流水綫中的衝突    87

 

6.6 總結    87

 

第7章  萬事開頭難嗎——一切從取指令 開始    88

 

7.1 取指概述    89

 

7.1.1  取指特點    89

 

7.1.2  如何快速取指    90

 

7.1.3  如何處理非對齊指令    91

 

7.1.4  如何處理分支指令    92

 

7.2 RISC-V架構特點對於取指的簡化    97

 

7.2.1  規整的指令編碼格式    97

 

7.2.2  指令長度指示碼放於低位    97

 

7.2.3  簡單的分支跳轉指令    98

 

7.2.4  沒有分支延遲槽指令    100

 

7.2.5  提供明確的靜態分支預測依據    100

 

7.2.6  提供明確的RAS依據    101

 

7.3 蜂鳥E200處理器的取指實現    101

 

7.3.1  IFU總體設計思路    102

 

7.3.2  Mini-Decode    103

 

7.3.3  Simple-BPU分支預測    105

 

7.3.4  PC生成    109

 

7.3.5  訪問ITCM和BIU    111

 

7.3.6  ITCM    115

 

7.3.7  BIU    116

 

7.4 總結    116

 

第8章  一鼓作氣，執行力是關鍵—— 執行    117

 

8.1 執行概述    118

 

8.1.1  指令譯碼    118

 

8.1.2  指令執行    118

 

8.1.3  流水綫的衝突    119

 

8.1.4  指令的交付    119

 

8.1.5  指令發射、派遣、執行、寫迴的順序    119

 

8.1.6  分支解析    121

 

8.1.7  小結    121

 

8.2 RISC-V架構特點對於執行的簡化    122

 

8.2.1  規整的指令編碼格式    122

 

8.2.2  優雅的16位指令    122

 

8.2.3  精簡的指令個數    122

 

8.2.4  整數指令都是兩操作數    123

 

8.3 蜂鳥E200處理器的執行實現    123

 

8.3.1  執行指令列錶    123

 

8.3.2  EXU總體設計思路    123

 

8.3.3  譯碼    124

 

8.3.4  整數通用寄存器組    130

 

8.3.5  CSR寄存器    133

 

8.3.6  指令發射派遣    134

 

8.3.7  流水綫衝突、長指令和OITF    139

 

8.3.8  ALU    145

 

8.3.9  高性能乘除法    157

 

8.3.10  浮點單元    158

 

8.3.11  交付    159

 

8.3.12  寫迴    159

 

8.3.13  協處理器擴展    160

 

8.3.14  小結    160

 

第9章  善始者實繁，剋終者蓋寡——交付    161

 

9.1 處理器交付、取消、衝刷    162

 

9.1.1  處理器交付、取消、衝刷簡介    162

 

9.1.2  處理器交付常見實現策略    163

 

9.2 RISC-V架構特點對於交付的簡化    164

 

9.3 蜂鳥E200處理器交付硬件實現    164

 

9.3.1  分支預測指令的處理    165

 

9.3.2  中斷和異常的處理    168

 

9.3.3  多周期執行指令的交付    169

 

9.3.4  小結    169

 

第10章  讓子彈飛一會兒——寫迴    170

 

10.1 處理器的寫迴    171

 

10.1.1  處理器寫迴功能簡介    171

 

10.1.2  處理器寫迴常見策略    171

 

10.2 蜂鳥E200處理器的寫迴硬件實現    171

 

10.2.1  最終寫迴仲裁    172

 

10.2.2  OITF和長指令寫迴仲裁    174

 

10.2.3  小結    177

 

第11章  哈弗還是比亞迪—— 存儲器架構    178

 

11.1 存儲器架構概述    179

 

11.1.1  誰說處理器一定要有緩存    179

 

11.1.2  處理器一定要有存儲器    180

 

11.1.3  ITCM和DTCM    182

 

11.2 RISC-V架構特點對於存儲器訪問指令的簡化    183

 

11.2.1  僅支持小端格式    183

 

11.2.2  無地址自增自減模式    183

 

11.2.3  無“一次讀多個數據”和“一次寫多個數據”指令    183

 

11.3 RISC-V架構的存儲器相關指令    184

 

11.3.1  Load和Store指令    184

 

11.3.2  Fence指令    184

 

11.3.3  “A”擴展指令    184

 

11.4 蜂鳥E200處理器存儲器子係統硬件實現    185

 

11.4.1  存儲器子係統總體設計思路    185

 

11.4.2  AGU    186

 

11.4.3  LSU    190

 

11.4.4  ITCM和DTCM    192

 

11.4.5  “A”擴展指令處理    195

 

11.4.6  Fence與Fence.I指令處理    200

 

11.4.7  BIU    202

 

11.4.8  ECC    202

 

11.4.9  小結    202

 

第12章  黑盒子的窗口——總綫接口單元BIU    203

 

12.1 片上總綫協議概述    204

 

12.1.1  AXI    204

 

12.1.2  AHB    204

 

12.1.3  APB    205

 

12.1.4  TileLink    205

 

12.1.5  總結比較    205

 

12.2 自定義總綫協議ICB    206

 

12.2.1  ICB總綫協議簡介    206

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深入理解計算的基石：從零開始構建你的RISC-V處理器 這是一本麵嚮對計算機底層原理充滿好奇、渴望掌握處理器設計核心技術的讀者而精心編寫的指南。本書將帶領你踏上一段激動人心的旅程，從最基本的邏輯門開始，逐步構建一個功能完整的RISC-V處理器。我們將拋棄那些“黑箱”式的抽象，深入到每一個指令的執行過程，讓你真正理解CPU是如何工作的。 為何選擇RISC-V？ 在眾多處理器架構中，RISC-V以其開放、免費、模塊化的特性脫穎而齣，成為當前最受歡迎的處理器指令集架構（ISA）之一。它不受特定公司專利的限製，允許任何人自由地研究、設計、修改和生産基於RISC-V的處理器。這種開放性極大地促進瞭RISC-V生態係統的發展，使其在學術研究、嵌入式係統、高性能計算甚至通用計算領域都展現齣強大的生命力。 對於處理器設計的初學者而言，RISC-V的簡潔性和模塊化更是巨大的優勢。它定義瞭一套精簡的核心指令集，這使得理解和實現整個處理器邏輯變得更加容易。同時，RISC-V允許用戶根據自身需求擴展指令集，為設計定製化的處理器提供瞭極大的靈活性。本書將聚焦於RISC-V的核心指令集，為你打下堅實的處理器設計基礎。 本書內容概覽： 本書的內容設計遵循循序漸進的原則，確保讀者能夠紮實地掌握每個階段的知識。我們將從最基礎的數字邏輯概念講起，逐步深入到復雜處理器設計的各個環節。 第一部分：數字邏輯基礎迴顧與準備 在正式進入處理器設計之前，我們需要迴顧和鞏固一些基本的數字邏輯知識。這部分內容將幫助你建立起處理數據和控製信號的基本概念。 二進製世界： 深入理解二進製數製、邏輯門（AND, OR, NOT, XOR等）及其真值錶。我們將演示如何使用這些基本門構建更復雜的組閤邏輯電路，如加法器、多路選擇器等。 時序邏輯： 學習觸發器（Flip-Flops）、寄存器（Registers）、計數器（Counters）等時序邏輯電路的概念。理解時鍾信號在同步電路中的作用，以及如何用它們來存儲和傳遞狀態信息。 狀態機： 學習有限狀態機（FSM）的設計方法，包括摩爾狀態機和米利狀態機。理解如何用狀態機來描述和控製復雜係統的行為，這對於設計處理器中的控製單元至關重要。 硬件描述語言（HDL）： 本書將主要使用Verilog HDL進行硬件描述和仿真。我們將介紹Verilog的基本語法，包括模塊的定義、端口的聲明、信號的賦值、always塊的使用等，並結閤實例演示如何用Verilog描述數字電路。 第二部分：RISC-V指令集架構剖析 在掌握瞭數字邏輯的基礎後，我們將正式進入RISC-V的世界，詳細剖析其指令集架構。 RISC-V ISA概述： 介紹RISC-V的曆史、設計哲學以及其模塊化特性。我們將重點關注RV32I基礎整數指令集，它是所有RISC-V實現的基礎。 指令格式： 詳細講解RISC-V的幾種基本指令格式（R-type, I-type, S-type, B-type, U-type, J-type），理解每種格式的字段及其含義，以及如何編碼各種指令。 指令集分類： 分門彆類地介紹RISC-V的各類指令，包括： 算術邏輯指令： 如ADD, SUB, AND, OR, XOR等，理解它們如何對寄存器中的數據進行運算。 加載/存儲指令： 如LW, SW, LH, SH, LB, SB等，理解它們如何與內存進行數據交互。 分支/跳轉指令： 如BEQ, BNE, BLT, BGE, JAL, JALR等，理解它們如何改變程序的執行流程。 立即數指令： 如ADDI, ORI, XORI等，理解它們如何將立即數參與運算。 其他指令： 如AUIPC, LUI, ECALL, EBREAK等，理解它們在程序執行中的作用。 寄存器文件： 詳細介紹RISC-V的32個通用寄存器（x0-x31），理解x0寄存器的特殊性，以及不同寄存器在ABI（Application Binary Interface）中的約定。 第三部分：處理器核心部件設計 這是本書的核心部分，我們將一步一步地設計一個功能完整的RISC-V處理器。我們將采用經典的五級流水綫（取指、譯碼、執行、訪存、寫迴）模型，這是一種廣泛應用於現代處理器中的高效執行策略。 取指（Fetch）階段： 程序計數器（PC）： 設計PC寄存器，負責存儲下一條指令的地址。 指令存儲器（Instruction Memory）： 模擬指令存儲器，用於存儲程序指令。 PC更新邏輯： 設計PC的更新邏輯，包括順序執行、分支跳轉以及異常處理時的PC更新。 譯碼（Decode）階段： 指令譯碼器： 設計指令譯碼邏輯，根據指令的操作碼（opcode）和功能碼（funct3, funct7）識彆具體的指令類型和操作。 寄存器文件讀： 實現寄存器文件的讀取功能，根據指令中的源寄存器地址，讀取對應的寄存器值。 控製信號生成： 根據譯碼結果，生成控製單元所需的各種控製信號，如ALU操作碼、寄存器寫使能、內存讀寫使能等。 執行（Execute）階段： 算術邏輯單元（ALU）： 設計ALU，實現加法、減法、邏輯運算、比較等功能。 立即數擴展： 實現立即數的符號擴展或零擴展，以便與寄存器值進行運算。 分支/跳轉目標地址計算： 根據分支指令和跳轉指令，計算下一條指令的跳轉目標地址。 訪存（Memory Access）階段： 數據存儲器（Data Memory）： 模擬數據存儲器，用於存儲和讀取數據。 加載/存儲操作處理： 實現加載指令（從內存讀取數據到寄存器）和存儲指令（將寄存器中的數據寫入內存）的處理。 寫迴（Write Back）階段： 寄存器文件寫： 實現寄存器文件的寫入功能，將ALU的計算結果或從內存讀取的數據寫入目標寄存器。 流水綫數據通路設計： 將上述各個階段的邏輯單元連接起來，形成完整的數據通路，實現指令在流水綫中的流動。 第四部分：流水綫優化與控製 為瞭提高處理器的執行效率，我們將進一步探討流水綫中的關鍵問題和優化策略。 流水綫冒險： 結構冒險： 分析由於硬件資源衝突導緻的結構冒險，並討論如何通過資源復製等方式解決。 數據冒險： 詳細講解RAW（Read After Write）、WAR（Write After Read）、WAW（Write After Write）數據冒險。 數據冒險的解決方案： 氣泡（Bubble/NOP）： 在流水綫中插入空指令來延遲數據依賴。 轉發（Forwarding/Bypassing）： 通過從較早的流水綫階段直接將結果轉發到需要該數據的後續階段，避免不必要的等待。 亂序執行（Out-of-Order Execution）： （簡要介紹概念，本書主要聚焦於In-Order執行） 控製冒險： 分析分支指令導緻的控製冒險，即在分支條件未確定時，可能取瞭錯誤的指令。 控製冒險的解決方案： 分支預測（Branch Prediction）： 介紹基本的靜態和動態分支預測技術。 分支延遲槽（Branch Delay Slot）： （在RV32I中不強製要求，但可以作為一種概念介紹） 流水綫控製單元設計： 設計一個更精細的控製單元，負責協調各個流水綫階段的工作，處理冒險，並生成必要的控製信號。 異常和中斷處理： 介紹RISC-V的異常（Exceptions）和中斷（Interrupts）機製，以及如何設計相應的處理邏輯（如ECALL, EBREAK指令的處理，以及中斷嚮量的跳轉）。 第五部分：仿真、驗證與擴展 理論設計完成後，實踐是檢驗和深化理解的最好方式。 使用仿真工具： 學習如何使用Verilog仿真工具（如ModelSim, QuestaSim, VCS等）來驗證你設計的處理器。 編寫測試程序： 編寫簡單的RISC-V匯編程序，用於測試處理器的各項功能，包括算術運算、數據傳輸、分支跳轉等。 驗證策略： 學習如何設計有效的測試用例和驗證平颱，確保處理器的正確性。 RISC-V生態係統簡介： 簡要介紹RISC-V的軟件生態，如GCC工具鏈、Linux移植等，讓你瞭解如何為自己設計的處理器編寫和運行軟件。 可能的擴展方嚮： 展望如何基於本書設計的RISC-V處理器進行擴展，例如： 添加浮點指令（F extension）。 添加原子指令（A extension）。 設計更深流水綫或亂序執行。 與FPGA集成，實現物理上的處理器。 本書的特點： 理論與實踐相結閤： 本書不僅深入講解處理器設計的理論知識，更強調通過Verilog HDL進行實際的電路設計和仿真。 循序漸進的學習路徑： 從最基礎的邏輯門到復雜的流水綫處理器，內容安排邏輯清晰，難度逐步提升，適閤不同基礎的讀者。 深入剖析RISC-V ISA： 詳細解讀RISC-V基礎整數指令集，讓你透徹理解每一條指令的工作原理。 五級流水綫設計： 以經典的五級流水綫模型為基礎，係統講解流水綫設計、優化和冒險處理。 注重驗證： 強調仿真和驗證的重要性，幫助讀者建立嚴謹的開發和測試習慣。 開放的生態係統視角： 介紹RISC-V的開放性和靈活性，激發讀者對自主處理器設計的熱情。 誰適閤閱讀本書？ 計算機科學、電子工程及相關專業的在校學生。 對計算機底層原理、CPU設計感興趣的工程師和技術愛好者。 希望深入理解處理器工作機製，擺脫“黑箱”思維的開發者。 有一定數字邏輯和C語言基礎，並希望學習硬件描述語言的讀者。 對RISC-V架構有濃厚興趣，並希望親手設計一個RISC-V處理器的人。 通過本書的學習，你將不僅僅是“知道”CPU是如何工作的，更能“做到”設計一個CPU。你將獲得寶貴的實踐經驗，為未來在計算機體係結構、嵌入式係統、FPGA開發等領域的深入研究和工作打下堅實的基礎。讓我們一起，從零開始，構建你的RISC-V處理器！

評分☆☆☆☆☆

初次拿到這本《RISC-V處理器設計實戰》時，我最直觀的感受就是它的實在與接地氣。書名裏的“手把手教你”絕非虛言，我一直覺得CPU設計是個高高在上、門檻極高的領域，但這本書的開篇就以一種非常友好的姿態，將復雜的概念拆解開來，一步步引導讀者建立起基礎認知。它不是那種上來就拋齣大量晦澀術語的書，而是從最基本的數字邏輯原理講起，將它們與CPU的構成緊密聯係。我尤其欣賞它在講解RISC-V指令集時，並沒有僅僅羅列指令，而是結閤瞭實際的應用場景，讓你明白為什麼會有這些指令，以及它們在處理器執行過程中扮演的角色。書中大量穿插的圖示和僞代碼，讓抽象的邏輯變得可視化，我常常跟著書中的步驟，在自己的腦海裏或者紙上畫齣數據流和控製流，感覺就像在搭建一個真實的積木模型。

評分☆☆☆☆☆

閱讀過程中，我感受到瞭作者對於RISC-V指令集深入淺齣的理解。他能夠將RISC-V的設計哲學，比如其精簡指令集（RISC）的優勢，以及開放標準的意義，用非常通俗易懂的語言闡述齣來。我尤其欣賞他對RISC-V指令的分類和講解，能夠讓我清晰地分辨齣不同指令的用途，以及它們在處理器中是如何被高效地處理的。書中對於指令流水綫的講解，更是讓我受益匪淺。從單周期到多周期，再到 Pipelining 的概念，作者層層遞進，將原本復雜的流水綫操作分解為一個個可控的步驟，並詳細解釋瞭其中的挑戰，比如冒險（Hazard）的産生以及解決方法。這種細緻入微的講解，讓我對現代處理器的內部工作原理有瞭更深層次的認識。

評分☆☆☆☆☆

讓我印象深刻的是，作者在講解過程中，非常注重實踐的指導性。這本書不僅僅是理論的堆砌，它真正地將讀者帶入瞭“設計”這個動詞本身。當我讀到關於Verilog HDL的章節時，作者的講解非常清晰，而且提供瞭大量的代碼示例。這些代碼不僅僅是片段，而是能夠構成一個完整處理器的模塊。作者會詳細解釋每一行代碼的含義，以及它對應於硬件設計的哪一部分。更難能可貴的是，書中還提供瞭仿真和調試的建議，這對於初學者來說至關重要。我嘗試著跟著書中的例子，搭建瞭一個簡單的仿真環境，親眼看到我的代碼在仿真器裏運行，指令被正確地執行，這給我帶來瞭巨大的成就感。感覺自己不再是旁觀者，而是真正參與到瞭CPU的設計過程中。

評分☆☆☆☆☆

這本書最吸引我的地方在於，它將“自主設計”的理念貫穿始終。作者並沒有止步於講解現有的CPU設計，而是鼓勵讀者去思考如何根據自己的需求去定製和優化處理器。他在書中提齣瞭一些開放性的思考題，引導讀者去探索不同的設計思路和權衡。例如，在討論不同指令集擴展的時候，作者會讓你思考在特定應用場景下，選擇哪些擴展會更有效率。這種培養獨立思考和解決問題能力的設計，讓我覺得這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一本“設計思維”的啓濛書。它讓我明白，學習CPU設計，最終是為瞭能夠“創造”，而不是僅僅“復刻”。我開始覺得，設計一個屬於自己的CPU，或許並沒有想象中那麼遙不可及。

評分☆☆☆☆☆

這本書的循序漸進是我最為看重的一點。它並沒有急於求成，而是像一位耐心的老師，確保你真正理解瞭前一步的內容，纔會進入下一個環節。我特彆喜歡它在引入RISC-V架構後，沒有立刻就跳到復雜的流水綫設計，而是先從一個非常簡單的單周期處理器模型入手。通過這個基礎模型，你可以清晰地看到指令的取指、譯碼、執行、訪存和寫迴這五個基本階段是如何協同工作的。然後，作者再逐步引入概念，比如時序邏輯、寄存器堆、ALU等關鍵組件的實現細節，並且會解釋它們是如何被集成到處理器中的。每一次知識點的推進，都伴隨著對前一階段的鞏固和提升。我覺得這種“小步快跑”的方式，大大降低瞭學習難度，讓我這個初學者也能感受到掌握核心技術的樂趣，而不是被海量的信息淹沒。