以下是“二爷鉴书”特地为《CPU自制入门》写的书评。书赞、书评赞、二爷与译者的兄弟情赞~小编读后,更是“芯”潮澎湃,各种激动、感动。《CPU自制入门》下周就要上市(预售地址:【JD】【Amazon】)了,想必大家都已经“芯”驰神往了。 接下来,咱们先来一睹二爷的书评为快吧。


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借花献佛,送几本书给大家。

这本书的译者赵谦是我多年好友,我前些天跟他要了手稿,连夜读完,跟大家分享一些感受。另外由于他人在日本,便让图灵社把样书都寄到了我这里,除了他托我转赠朋友外还剩下几本。我便顺水推舟做个人情,送给二爷鉴书的读者们吧,具体的规则见文末。

这篇东西可能有些令人不适的专业术语,文青慎入。

书是连滚带爬读完的,读完静思,心里突然充满了感动,似乎看到那些在周围人眼中毫无情趣的所谓「屌丝」们嘴角不经意的浪漫。他们彼此并不相识,但他们之间的信任,构成了整个当代电子文明的基石。

为啥这么说呢?就说我们手上的手机,我们使用的手机应用来自设计师们的设计,而设计师的草稿需要软件工程师的实现,软件工程师调用手机系统封装好的接口,接口依赖于操作系统的调度,操作系统建立在硬件驱动之上,驱动经过编译器变成芯片们可以理解的指令,指令通过电路板上纤细的金属进入芯片,在芯片中的逻辑门间穿梭,逻辑门等待场效应管的开启和关闭,而硅晶片上的刻蚀,形成了这些场效应管。

作为一个做产品设计的,向应用中添加一个按钮的时候,我从不担心芯片上发生的事情。我知道它们会精确工作。正是这样的信任成全了设计师,成全了用户。

我在高中毕业那一年买了人生第一块单片机开发板,当我按照手册上一步一步插线上电,只写了不到十行代码就点亮了板上的一个 LED 时,我震住了,我想向墨绿色的板子深深鞠躬,向芯片那边的可靠致意,把信任交给他们,与他们心照不宣。

大部分程序员对计算机系统都会有或模糊或清晰的概念模型,有本《深入理解计算机系统》把这个描述得出神入化(这是我给所有程序员荐书榜的第一名)。而《CPU 自制入门》则是对计算机系统实现模型的深入解释,一本看起来应该非常晦涩的书,竟然具备了「操作性」,确实挺不容易的。

再说说书的内容,书里基于 FPGA 实现了一个 CPU 原型,说起来也不能算是 CPU,因为 FPGA 里面还实现了总线、内存和其他模块,所以应该算是一个片上系统(SoC)。

第一章基本从0开始介绍了 CPU 的原理,这个0是真的很0,从场效应管开始到逻辑门到数字电路,然后简单介绍了硬件描述语言(HDL),又深入浅出地介绍了 CPU 的工作原理,然后就地用 Verilog 语言实现了一个简单的 CPU 原型。读这部分的时候我挺怀旧的,想起大学时光。这一章的占比最大,也算是最有意思的一部分。

即使你永远也不设计 CPU,从这一章中也能学到不少解决问题的思路和方法。比如锁存器,比如处理 CPU 内部的流水线冒险,比如总线裁决和控制等等,有不少让人拍案叫绝的智慧,很有借鉴意义。

第二章是讲如何制板,从原理图到封装到布板一直到最后的制板和焊接,日本人写书都娓娓道来,一帧一帧的,书里竟然还有买电子元器件的店的地址,还真是严谨得有点儿蠢,哈哈哈哈。

第三章是编程,算是操作手册吧,最终的样例程序是汇编,汇编器是现成的,其中说了交叉编译啦,中断啦,JTAG 调试之类的一些概念,还有实际的操作步骤。

总的说来,整本书是从底层到上层,从原理到工程,从构思到实现的过程。话说估计大部分人永远都不会真的「设计 CPU」,这本书的真正目的其实是通过一个最小系统来让大家手把手地理解 CPU。

FPGA 可以引出一个非常有意思的话题。硬件行业一直高举着摩尔定律的大旗蒸蒸日上,但市场对性能和存储的需求却翻得比摩尔定律还快,前几天跟朋友聊天,说起淘宝商品详情页的每日 PV 数量级,我差点儿吓休克。在这样的情景中,我们熟悉的 CPU 的运算控制架构在需求面前不经意流露出了一点点力不从心,虽然不知道大家在通用硬件架构上拼软件的日子还有多久,但我猜至少已经到了下半场了吧。

另一方面,从一九八几年普适计算提出,到现在穿戴式设备火爆。计算能力的场景化和个性化越来越重要。有的需要大量的数字信号处理,有的需要低功耗,有的需要高速数模转换或者海量存储。随着对更个性化异构运算的需求越来越细致以及硬件订制成本的下降,基于个性化硬件架构的生意可能会越来越多。原来这些是英伟达英特尔高通之类的大厂才有实力做的事情,或许未来在车库就能完成。

从这个意义上来看,iPhone 5s 其实是一部跨时代的手机,他的协处理器直接在硬件层面解决了「低功耗地完成追踪及数据记录」的问题。

赵谦在葡萄牙参加一个学术会议期间,曾经给我发来一个消息,告诉我会上有个人用 FPGA 加速了 MySQL 的 group 效率,「或许很快就能走出实验室了」,他兴奋地跟我说。我顺手翻了几篇文献,有个挺感慨的事情是,在这个行业中谷歌微软等公司的硬件实验室频繁露面,国内的互联网厂商似乎还鲜有发声。

是啊,听说国内好多高科技企业的研究所还有「赢利压力」呢。

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当然,如果你像我一样,是个急性子,也可以先去亚马逊京东预订。

如果你愿意分享给更多人,我代作者和译者谢谢大家了 :)


下文为二爷与译者的“基情”深度解析,来来来~小编邀大家赶紧来”研究“一番,看谁能吐得一口好槽~^^

瞎扯·记与本书译者赵博士二三事

这本书的译者赵谦是我多年的老友,大约十年前我们相识在学校信息学奥林匹克竞赛集训队里,当时我们只有一本严蔚敏的绿皮《数据结构》和一堆竞赛题目。学校不太重视这个学科,也没什么培训,就把我们丢在机房自己折腾,非常自由。

我们刚认识的时候,他给我讲一道防空高射炮打飞机的算法题,「这是一个二叉树」,他用笔在纸上画起来,很笃定地告诉我,我很认真的记在心里。

后来我们都知道那是个典型的最长不下降子串的问题,但心照不宣地都没有再聊起这个事情。我读大学参加 ACM 邀请赛,有一道类似的题目,我一次编译测试提交通过,我的队友都震惊了。我望向窗外,天那么蓝,树叶那么绿,空气温热直插入肺,想起当时他给我讲「这是一个二叉树」时紧紧包裹手腕的袖口,我想我这辈子都很难再有这么洒脱这么酷毙又自信的时刻了。

他高中时和同学组过一个乐队,他是吉他手,乐队上过《快乐大本营》节目,成了我们学校的明星,收发室一度被写给他们的信件淹没。有一次我在他家玩儿,他指着吉他问我学不学,我说走着呗。可惜最后我还是没学好,没能成功沦为一个文青。

之后我们断断续续地写歌。我们像所有无病呻吟多愁善感的年轻人一样歌颂理想和心爱的姑娘,用的都是些俗套的和弦平淡的旋律和毫无新意的韵脚。前些日子我们终于合作匆匆写了首歌,歌曲名字叫做《反正世界上已经有这么多烂歌也不差这一首》,这是后话了。

高中快毕业时老师来找我们,说你们俩会电脑,折腾个网站代表学校参加比赛。其实我们都不会这个,于是我去买了本21天精通Dreamweaver,扳着指头算了一下时间应该来得及,他说那咱来吧。

我们俩合作了两个作品。后来两个都得了市里的奖,被送到省里参加比赛,有一个得了一等奖。后来老师私下说你们有点儿不懂事儿,如果你们每个作品只署一个名字说不定能得两个一等奖,浪费了。我们大度地淡淡一笑,说卧槽你为什么不早点说。

得奖的作品来源于我当时看的一本关于视错觉的书,那本书给我的震动很大,赵谦选定了一个主题——「眼见未必为实」,他说这是包含朴素的哲学含义的。

当时我们都不会做动画、视频和音乐什么的。我们一商量,说去他妈的既然我们跟他们一样搞不过他们,干脆就做点儿不一样的。于是我们的所有图标、Banner 和导航都是用铅笔画好扫描进去的。为我们执笔的那个姑娘是赵谦的歌迷,她可能是我合作过最配合的设计师了,满足了我所有的苛刻的挑剔的反复的要求。我想她将来一定会是一个优秀的乙方。

当时的作品至今还在硬盘里保存着,作品叫做 Lying Eyes,若干年后我才知道这是老鹰乐队的一首歌名,我当时的第一个反应是,还好,没有语法错误。

「我们将向您证明,您的眼睛有时会说谎」我们在网站入口页上深情地写到。

后来我们从高中毕业上了大学,虽然不在同一个城市,但还是保持联系,扯各种层次的蛋。分享见闻,分享心得,分享种子,猜测未来的日子,总觉得未来遥远的就像一篇课堂作文。

上个月我和媳妇远赴东瀛去拜访他一家人,他可爱的女儿趴在我怀里呼呼大睡,我把她摇醒说来吧姑娘,邱爸爸给你讲讲人生的哲理和生活的真谛。宝贝嘴一撇要哭出来的样子,我心里暗喜,将来肯定不会被装逼的坏男孩儿骗。想到这里背后一凉,昨天自己还是那个装逼的坏男孩儿,今天已经是他们想诱骗的姑娘的父亲,心中一阵绞痛。快如迅雷的时间啊,请给我们掩耳盗铃的片刻喘息吧。

在我们的大学期间,他断断续续做了个化妆品评测网站,号称当时是国内最大的,成了一个 Web 程序员。我说你真他妈没出息,搞那些花里胡哨的有啥用,让你看看什么才是真正有价值的技术,于是一头扎进芯片和电烙铁之间开始搞嵌入式。

就在他眼看就要成为互联网行业一颗冉冉升起的新星,而我也即将在元件库中找到属于我的封装之际,突然峰回路转。他去日本深造研究起 IC 设计,我则彻底告别了底层和代码,一头扎进了互联网行业。

上周,他翻译的《CPU 自制入门》完稿了,我则即将磕磕绊绊地开启第七年 Web 产品经理的生涯。

命运真他妈是个特别神奇的东西。


题图是上月赵谦带我去阿苏火山,去火山口的路上拍的,我很喜欢。