我国在芯片事业上正奋力追赶,国内各家大厂都在加大芯片研发投入,这对于技术人来说是充满机遇的市场。我们来看一下,想做芯片处理器类的研发,有哪些经典好书。
《芯片通识课:一本书读懂芯片技术》作者: 赵秋奇
出版时间:2025-01-01

本书以图文结合的方式介绍了芯片的知识,共7章。
第1章介绍了与芯片发明相关的重要技术,包括半导体技术的诞生,晶体管、集成电路、光刻工艺的发明等内容;第2章带领读者走进芯片的微观世界,了解芯片复杂和神奇的内部结构,以及芯片的设计和芯片制造技术;第3章讲解了芯片的设计过程,包括与芯片设计相关的EDA软件、IP、MPW等内容;第4章介绍了芯片制造的主要工艺、设备和材料,重点介绍了光刻和刻蚀工艺,以及芯片制造的基本流程;第5章介绍了目前流行的先进封装形式和芯片测试的方法等;第6章介绍了芯片的各种应用;第7章通过对芯片与经济安全和信息安全关系的分析,阐述了芯片产业作为战略性产业的重要性。本书图文并茂,讲解通俗易懂,适合各行各业的科技人员、芯片行业从业者和政府部门相关人员阅读,也可以作为广大中学生、大学生及社会各界芯片爱好者了解芯片知识的科普读物。
《ARM64体系结构编程与实践》作者: 奔跑吧Linux社区
出版时间:2022-04-01

ARM64 体系结构是市场上主流的处理器架构,在手机芯片和嵌入式芯片领域,ARM64 占据了 90% 以上的市场份额。熟悉掌握 ARM64 体系结构,是进军芯片研发的必经之路。
本书首先介绍了 ARM64 体系结构的基础知识、搭建树莓派实验环境的方法,然后讲述了 ARM64 指令集中的加载与存储指令、算术与移位指令、比较与跳转等指令以及 ARM64 指令集中的陷阱。
还讨论了 GNU 汇编器、链接器、链接脚本、GCC 内嵌汇编代码、异常处理、中断处理、GIC-V2,最后剖析了内存管理、高速缓存、缓存一致性、TLB 管理、内存屏障指令、原子操作、操作系统等内容。
本书面向零基础入门者,最大特点是理论结合动手实践。书中基于树莓派 4B 开发板和 QEMU 实验平台展示了几十个有趣的实验,读者可以在实践中既理解了理论,也具备了实际工作能力。
《RISC-V体系结构编程与实践(第2版)》作者: 笨叔
出版时间:2024-09-01

RISC-V 是第 5 代精简指令集(Reduced Instruction Set Computing),由加州大学伯克利分校的 Krste Asanovic 教授、Andrew Waterman 和 Yunsup Lee 共同设计发明。
RISC-V 体系结构最基础的特点有三个:开源、精简、模块化。 这些特点让全平台底层技术栈的统一有了希望。
因为只需要一套技术体系,即可适应从处理器到操作系统、基础软件库、上层应用的研发工作。这也是芯片公司、互联网公司如此青睐 RISC-V 的重要原因。
本书首先介绍 RISC-V 体系结构的基础知识、实验环境搭建、常用指令、函数调用规范与栈,然后讲述 GNU 汇编器、链接器、链接脚本和GCC 内嵌汇编代码。
讨论了 RISC-V 体系结构中的异常处理、中断、内存管理、高速缓存、缓存一致性、TLB管理、原子操作、内存屏障指令,最后阐述 RSIC-V 体系结构中的压缩指令扩展、虚拟化扩展等。
本书是由一线工程师撰写,注重实践,分享了实战经验与避坑指南。内容图文并茂,用通俗易懂的语言讲述 RISC-V 技术中的难点知识。精心设计的实验可以帮助读者快速掌握理论,并在实际工作中运用。
《手把手教你RISC-V CPU(上)——处理器设计》与《手把手教你RISC-V CPU(下)——工程与实践》作者: 胡振波 ,芯来科技生态组
出版时间:2021-10-01


RISC-V 的市场前景我们已经充分了解,这两本书将帮助大家进一步突破,从 RISC-V 处理器设计的理论知识到行业应用的工程与实践,一站式吃透 RISC-V 技术。
本套丛书上册内容涵盖三大模块,分别是 CPU 与 RISC-V 综述、教你使用 Verilog 设计 CPU、开发实战。系统地介绍了 CPU 设计技巧和新兴开源 RISC-V 架构,内容全面,涵盖开源蜂鸟 E203 处理器各模块的具体实现,以及可扩展协处理器的实现机制。
为了让读者学以致用,本书还集成了大量的实例,用实例把各个模块的实现方式贯穿起来。
下册通过开源蜂鸟 E203 处理器系统地介绍了 RISC-V 处理器的嵌入式软件开发方法。本书不但给出嵌入式软件开发的全流程,而且介绍了蜂鸟 E203 处理器的具体使用方法,通过提供大量的实战项目,帮助读者真正做到理论与实践相结合。
这两本书的共同特点是以幽默风趣的图文,轻松解读 RISC-V 技术的设计与实现,并坚持“做中学”的理念,以开源蜂鸟 E203 处理器为例,给出了多个实践示例。
学懂这两本书,读者可以胜任 CPU 设计工作与嵌入式软件开发工作。
《CPU 通识课》作者: 靳国杰 ,张戈
出版时间:2022-04-01

CPU 的设计和制造水平是一个国家信息技术实力的象征,产业生态的构建需要培养更多掌握 CPU 技术原理的高端人才。
本书基于龙芯 CPU 团队在 20 年间积累的技术和经验,生动有趣地讲解了 CPU 的基础概念、核心原理、生产制造及产业生态,更解读了龙芯 CPU 的研发历史、核心特色和生态建设经验,让读者循序渐进地进入 CPU 的殿堂。
本书从八个方面系统地介绍了 CPU 的来龙去脉。
CPU 概览篇:回顾 CPU 发展的历史,并且说明现代计算机的存储-程序体系原理。
CPU 术语篇:解释指令集的用途与意义,比较 CISC 与 RISC 两种指令集的特点。 讲述了摩尔定律的传奇故事,以及 CPU 的漏洞与后门可能造成的危害。
CPU 原理篇:从布尔代数出发,讲解 CPU 的计算逻辑。详细说明提高 CPU 计算效率的方法,包括流水线、乱序执行、多发射,以及转移猜测等。
CPU 系统篇:通过解读系统调用,说明操作系统是如何驱动 CPU 计算的。表述了虚拟化、可信计算、并行计算等技术。最后从计算机系统组成角度,说明 CPU 与其他硬件的协同方式。
CPU 生产制造篇:详细叙述了 CPU 从电路设计到硅晶圆片切割的生产过程,可以看出制造 CPU 需要集中诸多高科技力量。
CPU 家族篇:从早期的巨型电子管计算机开始回顾,直至 Intel、AMD 称霸 PC 机的时代,再到 ARM 占领移动市场。有业界巨头的故事,也有小而精的 CPU 传奇。
CPU 生态篇:围绕 CPU 形成的生态环境,决定了 CPU 能获得多大的成功。对比 X86 与 ARM 在各自领域取得的成就,剖析龙芯产品的生态建设之路。
中国 CPU 篇:回顾我国研制 CPU 的艰苦创业历程,说明拥有自主知识产权 CPU 的重要性。展望未来,我们终将实现从落后到领先。
从这本书中,也可以看到我们在研制龙芯 CPU 上的投入与付出。可以说,这条路没有捷径可走,从我们科研人员舍己的付出,到产业链的完善,都是不可或缺的。