Moderne Prozessorarchitekturen Prinzipien und ihre Realisierungen
Der Autor gibt einen vollständigen Überblick über den Themenkomplex "Prozessorbau". Von den Grundlagen bis hin zu den Implementierungsdetails werden die in modernen Hochleistungsprozessoren verwendeten Prinzipien erläutert. Das Buch weist mit mehr als 100
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Matthias Menge
Moderne Prozessorarchitekturen Prinzipien und ihre Realisierungen
Mit 163 Abbildungen und 12 Tabellen
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Dr.-Ing. Matthias Menge Technische Universität Berlin Institut für Technische Informatik und Mikroelektronik Fakultät IV, Elektrotechnik und Informatik Franklinstr. 28/29 10587 Berlin Deutschland [email protected]
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ISBN 3-540-24390-9 1. Aufl. Springer Berlin Heidelberg New York Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. Springer ist ein Unternehmen von Springer Science+Business Media springer.de © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2005 Printed in The Netherlands Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daß solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Sollte in diesem Werk direkt oder indirekt auf Gesetze, Vorschriften oder Richtlinien (z. B. DIN, VDI, VDE) Bezug genommen oder aus ihnen zitiert worden sein, so kann der Verlag keine Gewähr für die Richtigkeit, Vollständigkeit oder Aktualität übernehmen. Es empfiehlt sich, gegebenenfalls für die eigenen Arbeiten die vollständigen Vorschriften oder Richtlinien in der jeweils gültigen Fassung hinzuziehen. Satz: Digitale Druckvorlage des Autors Herstellung: LE-TEX Jelonek, Schmidt & Vöckler GbR, Leipzig Umschlaggestaltung: medionet AG, Berlin Gedruckt auf säurefreiem Papier 7/3142/YL - 5 4 3 2 1 0
Für Carmen
Vorwort
Ein Prozessor verarbeitet Daten, indem er sie ausgehend von einem Initialzustand schrittweise zustandsgesteuert transformiert. Die durchzuführenden Transformationen sind in den Befehlen des zu bearbeitenden Programms codiert. Sie werden abhängig vom aktuellen Zustand des Prozessors ausgewählt, wobei der Prozessor mit jedem Befehl in einen neuen Zustand wechselt. In dieser theoretischen Definition sind zahlreiche Anforderungen, die man an einen realen Prozessor stellt, nicht mit einbezogen. So sollte ein Prozessor eine hohe Geschwindigkeit aufweisen, wenig Kosten verursachen, einen geringen Lei
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