12 лучших книг по компьютерной архитектуре?

Вот 12 лучших книг по компьютерной архитектуре.

Узнайте, почему каждая книга попала в этот список и о чем она.

Итак, если вы хотите узнать, какие книги по компьютерной архитектуре самые лучшие, то эта статья для вас.

Давайте начнем!

• HackerRank против LeetCode: что лучше?

Что искать в книге по компьютерной архитектуре

Первое, что нужно сделать при выборе книги по компьютерной архитектуре, — это убедиться, что вы выбираете книгу, которая подходит для вашего уровня.

Если вы посещаете свой первый курс по компьютерной архитектуре, лучшая книга по компьютерной архитектуре для ваших нужд должна определять все основные концепции в доступной форме.

Вы также должны учитывать объем книги. Хорошей идеей будет приобрести несколько учебников, в которых содержится всесторонний обзор различных компонентов, их функций и других важных концепций.

По мере того, как вы будете больше узнавать об архитектуре компьютера, у вас, вероятно, появится интерес к конкретным областям исследования, к некоторым вопросам, на которые вы хотите получить ответы, и к некоторым компонентам, которые вы хотите научиться проектировать.

Затем вы можете начать искать книги с более конкретной направленностью.

Мы рекомендуем потратить несколько минут на изучение автора, прежде чем покупать книгу по компьютерной архитектуре.

Узнайте, каковы их полномочия, и поищите книги, написанные людьми, которые являются инструкторами или известными экспертами в своих областях.

Лучше всего выбрать книгу, написанную кем-то, кто опубликовал несколько статей по теме или преподает в крупном университете.

Обратите внимание на дату публикации и издание. Обычно вы можете найти более низкие цены при покупке старых изданий учебников, но компьютерная архитектура — это тема, где вам нужны свежие материалы.

Выбранная вами книга должна отражать современные технологии и использовать современные устройства в качестве примеров.

Ваш стиль обучения также важен при выборе книги.

Вы лучше запоминаете информацию, выполняя практические задачи и повторяя вопросы?

Вам нужно выполнить практические проекты и мероприятия, чтобы изучить новые концепции?

Некоторые учебники включают упражнения, практические задачи или контрольные вопросы.

К некоторым книгам прилагаются дополнения, повышающие ценность.

Иногда вы можете получить бесплатную версию электронной книги, цифровые учебные ресурсы и многое другое.

Лучшие книги по компьютерной архитектуре

Следующие названия являются одними из лучших доступных книг по компьютерной архитектуре.

Вы найдете сочетание учебников, подходящих для студентов бакалавриата, и книг, в которых обсуждаются более сложные концепции.

Основы компьютерной архитектуры, 2-е место, Дуглас Комер

Этот учебник, содержащий более 500 страниц, является лучшей книгой по компьютерной архитектуре для вас, если вы ищете всесторонний обзор всех основных концепций, которые вам необходимо освоить.

Этот учебник представляет собой введение в архитектуру компьютера, и вы изучите ключевые понятия, связанные с аппаратным обеспечением в контексте программирования.

Вы узнаете о таких темах, как цифровая логика, процессоры, память и системы ввода-вывода.

Эта книга также включает в себя вводные главы, в которых обсуждаются более продвинутые идеи, такие как конвейерная обработка или стратегии, которые можно использовать для повышения производительности компьютера.

Содержание может иногда показаться академическим, но книга по-прежнему легко читается.

Существует лабораторный компонент, который дает вам возможность применить изучаемые концепции с более практическим подходом.

Автор, Дуглас Комер, является экспертом по протоколу TCP/IP и другим темам, связанным с Интернетом.

Он изучает эти концепции с 1970-х годов и имеет внушительное резюме, включающее создание курсов по компьютерной архитектуре и смежным темам.

Главный недостаток этой книги в том, что она ориентирована на программистов.

Хотя изучение концепций компьютерной архитектуры применительно к программированию важно, вы должны дополнить этот учебник дополнительным материалом, который не фокусируется на том, что нужно знать программистам.

Плюсы:

• Охватывает все ключевые понятия
• Легко читать
• Лабораторный компонент
• Хорошо организованный с пятью различными разделами

Минусы:

• Ориентирован на программистов
• Вам может понадобиться что-то более продвинутое, если вы новичок в компьютерной архитектуре.

Архитектура компьютера: основы и принципы проектирования компьютеров, 2-е издание, Джозеф Д. Дюма II.

Этот учебник по компьютерной архитектуре идеально подходит для студентов бакалавриата.

Материал доступен, если вы знакомы с организацией компьютера, цифровой логикой и некоторыми основными понятиями программирования.

Нам нравится этот учебник, потому что он всеобъемлющий. Он знакомит вас с более абстрактными концепциями, связанными с архитектурой компьютера, и вы также узнаете о различных компонентах компьютера более простым способом.

Каждая глава представляет новую тему и предоставляет вам материал, необходимый для хорошего понимания абстрактных концепций, лежащих в основе этой темы.

Затем глава перейдет к более практическому подходу и покажет вам, как применять эти концепции в компьютерной архитектуре.

Мы рекомендуем этот учебник, если вы самостоятельно изучаете архитектуру компьютера. Каждая глава начинается с введения в тему, а затем освещает основные моменты.

В конце каждой главы вы найдете обзор, который поможет вам оценить, насколько хорошо вы усвоили различные концепции.

Вы также найдете несколько вопросов, которые помогут вам глубже понять различные обсуждаемые темы.

Надпись заслуживает внимания. Хотя некоторые учебники по компьютерной архитектуре могут показаться немного академичными, эта книга очень доступна и легко читается.

Автор объясняет вещи ясно и лаконично и использует наглядные пособия для иллюстрации важных концепций.

Плюсы:

• Отличное введение в важные концепции
• Узнайте о различных компонентах компьютерной архитектуры
• Написание доступно
• Подходит для курсов бакалавриата

Минусы:

• Вы должны обладать некоторыми знаниями в таких областях, как программирование и логика данных.
• Никаких лабораторных и практических занятий

Основы компьютерной организации и архитектуры, 5-е издание, Линда Налл и Юлия Лобур

Теперь, в своем пятом издании, этот учебник необходим для чтения, если вы изучаете компьютерную архитектуру на уровне колледжа.

Каждое издание содержит обновленный контент, отражающий быстро меняющуюся область компьютеров.

Это пятое издание датируется 2018 годом и кажется актуальным, но имейте в виду, что скоро может быть доступно шестое издание.

Одним из главных преимуществ этого учебника являются дополнительные ресурсы, которые вы получаете при его покупке. Эти ресурсы полезны для инструкторов, и вы также можете использовать эти ресурсы, если учитесь самостоятельно.

Этот отмеченный наградами учебник содержит более 700 страниц контента. Он знакомит с ключевыми понятиями компьютерной архитектуры и иллюстрирует их реальными примерами.

Некоторые учебники используют более абстрактный и академический подход к обсуждению компьютерной архитектуры, но опора на примеры из реального мира делает важные концепции более конкретными и готовит вас к карьере в области компьютерной архитектуры.

Учебник также охватывает рекомендации ACM/IEEE по организации и архитектуре компьютеров. Изучение этих рекомендаций даст вам преимущество, когда вы найдете работу в области компьютерной архитектуры.

При покупке этого учебника вы получите доступ к дополнительным ресурсам.

Существует коллекция онлайн-ресурсов с электронной версией учебника с некоторыми интерактивными функциями, некоторыми дополнительными заданиями и викторинами, которые вы можете использовать для проверки своих знаний. Преподаватели могут получить доступ к большему количеству материала.

Эти ресурсы повышают ценность учебника, а задания и тесты пригодятся, если вы учащийся, который лучше учится, когда может применять концепции, о которых только что прочитал.

Плюсы:

• Один из самых полных учебников по компьютерной архитектуре.
• Дополнительные учебные ресурсы
• Использует реальные примеры
• Знакомит с важными понятиями для карьеры в области компьютерной архитектуры.

Минусы:

• Возможно, вам придется заменить этот учебник на 6-е издание через несколько лет.
• Некоторые учащиеся сообщают о нахождении опечаток в этом издании учебника.

Компьютерная архитектура: количественный подход (Серия Моргана Кауфмана по компьютерной архитектуре и дизайну), 6-е издание, Джон Л. Хеннесси

Этот классический учебник, отмеченный наградами, является лучшей книгой по компьютерной архитектуре для студентов, прошедших несколько курсов по компьютерной архитектуре, и для профессионалов, которым необходимо быть в курсе последних инноваций в своей области.

Шестое издание учебника содержит много нового материала. Есть новые главы по таким темам, как процессоры, системная архитектура и многоуровневая память. Вы также найдете новый контент, посвященный современным системам, таким как складские компьютеры и центры обработки данных.

Этот учебник познакомит вас с Стандарт архитектуры RISC-V. Вы можете найти полный стандарт, опубликованный в этой книге, и различные примеры из реальной жизни, иллюстрирующие его.

Изучение стандарта RISC-V — это практический навык, который может дать вам преимущество при подаче заявки на должность в области компьютерной архитектуры.

Нам нравится этот учебник, потому что он берет все сложное в компьютерной архитектуре и дизайне и делает это доступным. Он тщательно исследует каждый аспект различных обсуждаемых тем.

Нам также нравится практический подход, используемый в этом учебнике. Он использует современные стандарты компьютерной архитектуры и основные инженерные принципы, которые необходимо знать для проектирования систем с учетом производительности и эффективности.

В каждой главе подробно обсуждается отдельная концепция, прежде чем приводятся примеры из реальной жизни.

Вы также найдете подробные разделы обзора и можете получить доступ к дополнительным обзорам в Интернете. Нам нравятся эти обзорные разделы, прежде чем они станут удобным способом подготовиться к тесту или быстро освежить в памяти тему.

Вы найдете тематические исследования, которые подробно рассматривают примеры из реальной жизни и предоставляют вам конкретные данные, иллюстрирующие различные концепции, которые вы изучаете.

В каждой главе также есть несколько упражнений, которые вы можете использовать, чтобы попрактиковаться и проверить свои знания.

Плюсы:

• Множество реальных примеров
• Идеально, если вы хотите узнать о последних изменениях в области компьютерной архитектуры
• Использует текущий стандарт RISC V и инженерные концепции
• Включает обзоры, тематические исследования и упражнения

Минусы:

• Некоторым читателям не нравится, как автор организовал главы.
• Длиннее и тяжелее других учебников

Элементы вычислительных систем: создание современного компьютера на основе первых принципов, Ноам Нисан

Мы рекомендуем эту книгу, потому что она рассматривает архитектуру компьютера с точки зрения определения взаимодействия программного и аппаратного обеспечения.

Автор систематизирует информацию таким образом, чтобы вы могли научиться собирать компьютер с нуля.

Первая половина книги посвящена различным аппаратным компонентам, а во второй половине вы узнаете об иерархии программного обеспечения. Книга рисует исчерпывающую картину процесса сборки собственного компьютера.

Нам нравится практический подход, потому что вы можете многое узнать об архитектуре компьютера, следуя инструкциям и собирая компьютер.

Письмо кажется ясным и кратким, и книга связывает абстрактные концепции с конкретными приложениями.

Прикладная информатика — это элемент, который часто отсутствует в академических учебниках.

Освоение абстрактных концепций необходимо, но эти концепции часто становятся намного яснее, когда вы начинаете применять их в практических проектах.

Эта книга состоит из двенадцати глав, включающих обзор каждой темы и проект, который вы можете выполнить.

Вы можете выполнить двенадцать проектов независимо друг от друга. Вы будете знать достаточно, чтобы собрать свой собственный компьютер, как только завершите все различные проекты.

У автора есть Официальный веб-сайт где вы найдете дополнительные ресурсы, в том числе тестовые программы для различных проектов.

Плюсы:

• Изучите основные принципы и применяйте их
• Узнайте, как собрать свой собственный компьютер
• Выполните двенадцать проектов, чтобы применить различные концепции компьютерной архитектуры.
• Дополнительные ресурсы, доступные в Интернете

Минусы:

• Вам придется инвестировать в оборудование, чтобы применить то, что вы изучаете, и собрать свой собственный компьютер.
• Более новая версия этого учебника будет доступна позднее в 2021 году.

Современная компьютерная архитектура и организация, Джим Ледин

Эта книга представляет собой путеводитель по последним инновациям, формирующим мир компьютерной архитектуры. Он также охватывает основные темы, такие как транзисторы, схемы, логические элементы, конвейерная обработка и многое другое.

Вы можете использовать эту книгу, чтобы узнать о лучших методах проектирования, изучая процессоры ARM и RISC-V, а также другие устройства.

В книге используются несколько реальных примеров с современными устройствами, такими как iPhone, игровые ПК или облачные серверы.

Нам нравится эта книга, потому что она охватывает впечатляющий объем. В ней подробно обсуждается каждый аппаратный компонент и знакомятся с концепциями, важными для осмысления общей картины и проектирования сетей.

Акцент делается на создании производительных и масштабируемых систем — двух важных идеях, с которыми вы столкнетесь, работая над проектами компьютерной архитектуры в профессиональной среде.

Вы также узнаете о таких инновациях, как квантовые компьютеры и виртуальные машины.

Книга состоит из четырнадцати глав, в которых сочетаются основные концепции и инновации компьютерной архитектуры. Есть упражнения и задания, которые научат вас, как реализовать процессор или написать программу.

Это отличная книга, если вы близки к выпускному и хотите, чтобы что-то было в курсе последних инноваций в вашей области.

Плюсы:

• Отличный обзор последних новинок
• Охватывает ключевые концепции
• Включает в себя упражнения и действия
• Обсуждает смартфоны и другие устройства

Минусы:

• Главы об основных понятиях могут показаться бесполезными для продвинутых студентов.
• Действия требуют предварительной курсовой работы

Схема компьютерной архитектуры Шаума, Ник Картер

Мы настоятельно рекомендуем это учебное пособие, если вы посещаете урок компьютерной архитектуры и чувствуете себя немного потерянным. Она короче других книг, но вы можете использовать это учебное пособие в качестве справочного материала для поиска основных концепций компьютерной архитектуры всякий раз, когда вам нужно быстро освежить знания.

Нам нравится эта книга, потому что она короткая и прямолинейная. Существуют различные инструменты, которые помогут вам сохранить информацию и обеспечат полное понимание всех различных концепций компьютерной архитектуры.

Вы найдете различные главы, в которых объясняются все основы компьютерной архитектуры. Это содержание не такое подробное, как в других книгах, но оно обобщает то, что ваш преподаватель объяснял в классе. Это отличный ресурс для освежения знаний перед тестом или дополнения ваших заметок.

Вы найдете резюме глав, если вам нужно быстрое определение важной концепции, более 200 практических задач с пошаговыми решениями и несколько контрольных вопросов, которые помогут вам в учебе.

Несмотря на то, что книга короткая, она охватывает широкий круг тем, включая наборы инструкций, кэш, память, системы ввода-вывода, конвейерную обработку, логику, параллелизм, процессоры и многое другое.

Думайте об этой книге как о справочнике или учебном пособии. Информация проста для понимания, и это отличный инструмент, если вы изучаете компьютерную архитектуру, которая кажется сложной.

Плюсы:

• Формат учебного пособия
• Много проблем и обзорных вопросов
• Охватывает широкий спектр тем
• Идеально подходит для студентов бакалавриата

Минусы:

• Не так подробно, как другие книги
• Некоторые разделы кажутся устаревшими

Изучение компьютерной архитектуры с Raspberry Pi, 1-е издание, Эбен Аптон, Джеффри Дунтеманн, Тим Мамтора, Ральф Робертс и Бен Эверард

Эта книга немного отличается от других учебников в нашем списке. Он фокусируется на Raspberry Pi и использует этот небольшой компьютер, чтобы помочь вам узнать о важных концепциях компьютерной архитектуры.

Это отличное введение в компьютерную архитектуру и обязательная книга, если вы хотите повозиться с Raspberry Pi.

Вы узнаете о различных компонентах этого компьютера, включая выводы, порты, систему на кристалле, процессор, графический процессор и многое другое.

Несмотря на то, что книга посвящена Raspberry Pi, обсуждаемые компоненты — это элементы, которые вы найдете во всех компьютерах.

Вы найдете главы, в которых обсуждается, как различные компоненты взаимодействуют друг с другом и как ОС и программное обеспечение связаны с аппаратными компонентами.

Использование Raspberry Pi в качестве точки отсчета делает сложные идеи более конкретными и поможет вам получить полное представление о том, как работает этот маленький компьютер, прежде чем вы перейдете к изучению более продвинутых машин.

Мы рекомендуем эту книгу, потому что один из соавторов, Эбен Аптон, является одним из создателей Raspberry Pi.

Он отлично справляется с обсуждением мыслительного процесса при выборе различных компонентов Raspberry Pi.

Сосредоточение внимания на Raspberry Pi делает эту книгу немного отличной от того, что инструктор по компьютерной архитектуре потребовал бы от вас прочитать в классе, но это интересный способ изучения компьютерной архитектуры.

Вы можете пойти дальше и работать над проектами «сделай сам», в которых используется Raspberry Pi, чтобы получить некоторый практический опыт работы с компьютерной архитектурой после прочтения этой книги.

Плюсы:

• Узнайте о различных компонентах Raspberry Pi
• Узнайте о том, как ОС и программное обеспечение связаны с оборудованием
• Возиться с Raspberry Pi — забавный проект
• Простой дизайн Raspberry Pi делает компьютерную архитектуру более доступной

Минусы:

• В центре внимания исключительно Raspberry Pi
• Читатели говорят, что книга не всегда объясняет акронимы

Внутри машины: иллюстрированное введение в микропроцессоры и компьютерную архитектуру, 1-е издание, Джон Стоукс

В этой книге подробно рассматриваются микропроцессоры. В то время как в большинстве учебников по компьютерной архитектуре этой теме посвящена отдельная глава, микропроцессоры достаточно сложны, чтобы оправдать чтение целой книги, которая сочетает в себе основы компьютерной архитектуры и изучение компонентов микропроцессора.

Мы рекомендуем эту книгу, потому что она научит вас всему, что нужно знать о микропроцессорах. Он использует иллюстрации и некоторые примеры из реального мира, чтобы помочь вам понять абстрактные концепции.

В нем рассматриваются конкретные микропроцессоры от Intel, IBM и других производителей.

Главный недостаток в том, что книга датируется 2006 годом.

Примеры из реальной жизни полезны, но они не отражают аппаратное обеспечение, которое можно найти в более современных устройствах.

Вы узнаете о таких важных темах, как кэширование, конвейерная обработка, память и выполнение.

В книге обсуждаются концепции программирования, связанные с микропроцессорами, включая доступ к памяти, типы данных и многое другое.

В некоторых главах рассматриваются более сложные концепции, такие как стандарты RISC и CISC, иерархия памяти, прогнозирование ветвлений, кэширование, рекомендации по повышению производительности и многое другое.

Плюсы:

• Углубленное изучение микропроцессоров
• Использует диаграммы и реальные примеры
• Охватывает передовые концепции микропроцессоров
• Узнайте о концепциях программирования, связанных с микропроцессорами

Минусы:

• Книга 2006 года
• Упражнений и упражнений нет

Глубокое обучение для компьютерных архитекторов, Пол Ватмоу, Гу-Йон Вей и Дэвид Брукс

Эта книга представляет собой сборник лекций и статей по темам компьютерной архитектуры и глубокого обучения. В нем рассматривается, как можно применить концепции глубокого обучения к компьютерной архитектуре, и изучить возможные приложения, которые могут сформировать информационные технологии в ближайшем будущем.

Нам нравится эта книга, потому что она ставит новые вопросы и исследует широкий спектр возможных приложений.

В нем обсуждаются такие темы, как использование глубокого обучения для повышения производительности или безопасности.

Он также рассматривает приложения, связанные с синхронизацией памяти, настройкой, иерархией кэша или согласованностью памяти.

Мы рекомендуем эту книгу, потому что глубокое обучение — одно из главных нововведений, которые в настоящее время преображают ИТ-сферу, и эта книга — отличный способ узнать, как глубокое обучение применимо к компьютерной архитектуре.

Это также отличная ссылка при написании академических работ. Вы найдете исследования экспертов, которые вы можете цитировать в своих статьях, и некоторые наводящие на размышления лекции, которые вы можете использовать в качестве основы для разработки своей собственной диссертации при написании заданий.

Плюсы:

• Исследования ведущих специалистов в области компьютерной архитектуры
• Узнайте о новых концепциях и возможностях в области компьютерной архитектуры
• Узнайте, как машинное обучение может изменить архитектуру компьютера в будущем

Минусы:

• Не использует традиционную структуру учебника
• Доступны новые исследования по теме

Компьютерная организация и архитектура, 11-е издание, Уильям Столлингс

Этот учебник — идеальный выбор, если вы ищете исчерпывающий обзор компьютерной архитектуры.

Это 11-е издание, и в нем много новых материалов, отражающих новейшие технологии и исследования по этой теме.

Нам нравится эта книга, потому что материал увлекательный и легко читается. Существует множество реальных примеров, и автор очень доступно объясняет сложные концепции.

Книга начинается с введения в компьютеры и истории развития различных компонентов.

Он охватывает такие темы, как общие проблемы с производительностью, функции и структуры ввода-вывода, цифровая логика, компьютерная арифметика и многое другое.

В каждой главе обсуждается отдельная тема, и благодаря структуре книги легко найти информацию по конкретной теме.

В конце каждой главы вы найдете вопросы, чтобы проверить, что вы узнали, и проверить свои знания.

Основным недостатком этой книги является то, что некоторые главы переходят к более сложным темам, и вам может быть трудно их понять, если вы новичок в компьютерной архитектуре.

Это по-прежнему отличная покупка для студентов, посещающих курсы повышения квалификации, и профессионалов.

Плюсы:

• Очень полный обзор принципов компьютерной архитектуры
• Предоставляет конкретные решения для общих проблем с производительностью
• Увлекательно и легко читается
• Каждая глава включает вопросы

Минусы:

• Может быть слишком сложным для студентов бакалавриата
• Не включает задачи и упражнения

Принципы безопасного проектирования архитектуры процессоров, Якуб Сефер

Эта книга посвящена проектированию процессоров и немного более продвинута, чем некоторые другие книги в нашем списке.

Это стоит прочитать, если вы хотите узнать больше о процессорах или если вы подумываете о карьере в дизайне процессоров.

Книга содержит материалы из серии лекций по теме проектирования процессоров.

Это лучше всего подходит для тех, кто хорошо разбирается в архитектуре компьютера, поскольку автор не объясняет более основные понятия.

Эта книга посвящена проблеме безопасности при проектировании процессоров. Есть много интересных идей по реализации новых функций, которые могут защитить код и данные на процессоре.

Автор также обсуждает такие важные аспекты, как производительность и энергоэффективность, но имейте в виду, что эта книга в первую очередь посвящена разработке более безопасных процессоров.

Нам нравится эта книга, потому что в ней представлены конкретные рекомендации по более безопасному проектированию процессоров, а также некоторые предложения по проектированию.

Плюсы:

• Недавние исследования на тему безопасности и проектирования процессоров
• Включает в себя конкретные лучшие практики, которые вы можете применить
• Наводящая на размышления статья о новых проблемах, с которыми сталкиваются компьютерные архитекторы

Минусы:

• Недоступно для новичков
• сводится к одной теме

• HackerRank против LeetCode: что лучше?