本书讲述超标量（SuperScalar）处理器的设计，现代的高性能处理器都采用了超标量结构，大至服务器和高性能PC的处理器，小至平板电脑和智能手机的处理器，无一例外。本书以超标量处理器的流水线为主线展开内容介绍。本书主要内容包括超标量处理器的背景知识、流水线、顺序执行和乱序执行两种方式的特点； Cache的一般性原理、提高Cache性能的方法以及超标量处理器中的Cache，尤其是多端口的Cache； 虚拟存储器的基础知识、页表、TLB和Cache加入流水线后的工作流程； 分支预测的一般性原理、在超标量处理器中使用分支预测时遇到的问题和解决方法以及如何在分支预测失败时对处理器的状态进行恢复； 一般的RISC指令集体系的简单介绍； 指令解码的过程，尤其是超标量处理器中的指令解码； 寄存器重命名的一般性原理、重命名的方式、超标量处理器中使用寄存器重命名时遇到的问题和解决方法以及如何对寄存器重命名的过程实现状态恢复； 指令的分发（Dispatch）和发射（Issue）、发射过程中的流水线、选择电路和唤醒电路的实现过程； 处理器中使用的基本运算单元、旁路网络、Cluster结构以及如何对Load/Store指令的执行过程进行加速； 重排序缓存（ROB）、处理器状态的管理以及超标量处理器中对异常的处理过程； 经典的Alpha 21264处理器的介绍。在本书中使用了一些现实世界的超标量处理器作为例子，以便于读者加深对超标量处理器的理解和认识。 本书可用作高等院校电子及计算机专业研究生和高年级本科生教材，也可供自学者阅读。

姚永斌 2003-2007，天津大学，电子科学与技术，本科2007-2009，天津大学，微电子学与固体电子学，硕士硕士论文：面向音频解码的可配置处理器设计目前从事的工作：高性能处理器设计/芯片设计�

前言 现代的通用处理器从指令集方面来看，可以分为精简指令集（RISC）和复杂指令集（CISC）这两种，CISC伴随着处理器的诞生，最开始的处理器都是使用这种指令集，力求在一条指令内完成很多的事情，并且使用尽可能多的指令，覆盖到各种各样的操作，这样可以降低对存储器的需求，并且简化编译器的设计； 随着时间的推移，当存储器和编译器都不再是问题的时候，RISC就产生了，它基于一个观察： 80%的CISC指令只在20%的时间被使用，这样可以只将经常使用的20%的CISC指令使用硬件来实现，剩余80%的指令可以使用软件来模拟，因此可以简化硬件的设计，同时，为了便于使用流水线，不像CISC指令那样，指令的长度可以变化，RISC指令采用了等长的方法，每条RISC指令的长度都是32位，这样可以降低解码的难度，易于流水线的设计，这些因素都使RISC指令集的处理器有着更高的频率，同时功耗和成本相对也更低，虽然有时候为了完成一个任务，它需要使用更多的指令来实现，但是考虑到它有着更高的频率，所以综合来看，执行时间也未必就会变长。 同时，现代的通用处理器从实现方式来看，可以分为标量（scalar）和超标量（superscalar）这两种，标量处理器每周期最多只能执行一条指令，它一般都是按照程序中指定的顺序来执行指令，这称之为顺序执行（inorder）； 这种方式制约了处理器性能的提高，于是就有了超标量处理器，它能够在一个周期内执行多条指令，这样可以缩短一个程序的执行时间，指令在处理器中可以按照程序中指定的顺序来执行，也可以不遵循这个顺序，只要指令的源操作数都准备好了，它就可以被执行，这种方式就称...