Книга посвящена архитектуре и принципам работы современных цифровых уст-ройств: компьютеров, смартфонов, облачных серверов. Подробно рассмотрены архитектуры процессоров и наборы инструкций x86, x64, ARM и RISC-V. Опи-сано внутреннее устройство процессора, логические вентили, триггеры, регист-ры, конвейеры, показаны режимы адресации, обработка прерываний, представ-лены основы машинной логики, методы повышения вычислительной производи-тельности процессоров. Приведен пример разработки процессора RISC-V на базе недорогой платы FPGA (ПЛИС). Описаны принципы виртуализации и технологии, лежащие в основе виртуальных машин, рассмотрены архитектурные решения для обеспечения кибербезопасности и конфиденциальности вычислений. Уделено внимание специализированным компьютерным архитектурам: облачным серверам, мобильным устройствам, процессорам для нейронных сетей и машинного обучения, блокчейна и майнинга, беспилотного транспорта. На практическом примере показаны квантовые вычисления, рассмотрены другие перспективные направления в вычислительных архитектурах.
Kniga posvyashchena arkhitekture i printsipam raboty sovremennykh tsifrovykh ust-roystv: kompyuterov, smartfonov, oblachnykh serverov. Podrobno rassmotreny arkhitektury protsessorov i nabory instruktsiy x86, x64, ARM i RISC-V. Opi-sano vnutrennee ustroystvo protsessora, logicheskie ventili, triggery, regist-ry, konveyery, pokazany rezhimy adresatsii, obrabotka preryvaniy, predstav-leny osnovy mashinnoy logiki, metody povysheniya vychislitelnoy proizvodi-telnosti protsessorov. Priveden primer razrabotki protsessora RISC-V na baze nedorogoy platy FPGA (PLIS). Opisany printsipy virtualizatsii i tekhnologii, lezhashchie v osnove virtualnykh mashin, rassmotreny arkhitekturnye resheniya dlya obespecheniya kiberbezopasnosti i konfidentsialnosti vychisleniy. Udeleno vnimanie spetsializirovannym kompyuternym arkhitekturam: oblachnym serveram, mobilnym ustroystvam, protsessoram dlya neyronnykh setey i mashinnogo obucheniya, blokcheyna i mayninga, bespilotnogo transporta. Na prakticheskom primere pokazany kvantovye vychisleniya, rassmotreny drugie perspektivnye napravleniya v vychislitelnykh arkhitekturakh.
