저자 서문 Story 01 프로그래머가 프로세서도 알아야 해요? 들어가며 고달픈 프로그래머 누구를 위해 이 책을 썼는가? 참고문헌 Story 02 프로세서의 언어 : 명령어 집합 구조 들어가며 프로그래머가 보는 프로세서 프로세서의 언어 : 명령어 집합 구조 RISC와 CISC로 알아보는 명령어 집합 구조 간단한 코드로 보는 RISC와 CISC의 차이 아직도 RISC vs. CISC ? 결론 참고문헌 Story 03 프로세서의 기본 부품과 개념들 들어가며 마이크로아키텍처란? 산술 논리 장치 : 프로세서 속의 계산기 클록, 1사이클이 가지는 의미 메모리 계층 컨트롤 장치 프로세스와 스레드 가상 메모리 결론 참고문헌 Story 04 암달의 법칙과 프로세서의 성능 지표 들어가며 암달의 법칙 병렬 처리에서의 암달의 법칙 프로그램의 수행 시간 성능 향상을 위해 해야 할 일 결론 참고문헌 Story 05 프로그램의 의미를 결정 짓는 의존성 들어가며 데이터 의존성 컨트롤 의존성 메모리 의존성 루프에서의 데이터 의존성 결론 Story 06 프로세서 기본 동작 들어가며 명령어 처리의 기본적인 다섯 단계 명령어 인출 명령어 해독 피연산자 인출 명령어 실행 단계 연산 결과 저장 예외 처리 결론 참고문헌 Story 07 고성능 프로세서의 시작 : 명령어 파이프라인 들어가며 파이프라인의 기본 개념 파이프라인의 효율적인 설계 파이프라인 프로세서의 구현 파이프라인 해저드 파이프라인 : 소프트웨어 병렬화의 한 가지 방법 결론 참고문헌 Story 08 또 하나의 혁명 : 비순차 실행 들어가며 비순차 슈퍼스칼라 프로세서가 필요한 이유 비순차 실행의 원리 : 명령어 수준 병렬성 슈퍼스칼라 파이프라인 구조 비순차 실행의 구현 : 토마슐로 알고리즘 비순차 프로세서 파이프라인 결론 참고문헌 Story 09 하이퍼스레딩 : 병렬성의 극대화 들어가며 하이퍼스레딩이 뭐야? 동시 멀티스레딩의 구현과 성능 결론 참고문헌 Story 10 멀티코어 혁명 : 칩 멀티프로세서 들어가며 멀티코어 시대 싱글코어의 한계 : 에너지 장벽 싱글코어의 한계 : ILP의 한계 병렬 컴퓨터의 개념 병렬 컴퓨터 구조 멀티코어의 구성 방식 멀티코어의 한계 : 메모리 장벽과 병렬 프로그래밍 여전히 중요한 싱글코어 성능 결론 참고문헌 Story 11 데이터 병렬성 : SIMD와 GPU 들어가며 데이터 병렬성 GPU : 또 하나의 병렬 프로세서 CUDA 프로그래밍 모델 : 스레드와 메모리 모델 CUDA 프로그래밍의 예 : 행렬 곱셈 nVidia GPU의 자세한 스레드 실행 구조 : 워프(Warp) 결론 참고문헌 Story 12 고성능 프로세서의 필수 조건 : 똑똑한 캐시 들어가며 왜 캐시가 필요하고 잘 작동할 수 있을까? 일반적인 캐시 구조 CPU 캐시의 기본적인 설계 고성능 캐시를 위한 알고리즘 멀티코어에서의 캐시 결론 참고문헌 Story 13 if 문은 그냥 실행되는 것이 아니다 들어가며 분기문 명령어와 프로그래밍 언어 분기 예측이 필요한 이유 분기 예측에 기반한 투기적 실행 기본적인 분기 예측 방법 더 똑똑한 과거 기반의 미래 예측 히스토리를 이용한 분기 예측 프리디케이션 결론 참고문헌 Story 14 가상 함수에 담긴 복잡함 들어가며 분기 목적지 예측 간접 분기문의 분기 목적지 예측 결론 참고문헌 Story 15 효율적인 메모리 명령 실행 알고리즘 들어가며 효율적인 메모리 연산의 실행 컴파일러 최적화의 장애물 : 포인터 결론 참고문헌 Story 16 메모리 레이턴시 감추기 : 프리펫처 들어가며 필요한 데이터를 미리 잘 가져오자 기본적인 소프트웨어 프리펫칭 포인터 기반 자료구조의 소프트웨어 프리펫칭 하드웨어 프리펫칭 알고리즘 결론 참고문헌 Story 17 VLIW로 살펴보는 두 변수 교환 방법 들어가며 VLIW의 철학 두 변수를 교환하는 방법에 대한 고찰 결론 참고문헌 Story 18 프로그래머의 새로운 과제 : 병렬 프로그래밍 들어가며 병렬 프로그래밍은 선택이 아니라 필수 기본 개념 : 원자적 실행과 동기화 연산 멘델브로 집합으로 보는 병렬 프로그래밍 결론 참고문헌 Story 19 골치 아픈 멀티스레드 버그 : 하이젠버그 들어가며 재현이 어려운 골치 아픈 버그 대표적인 병행성 버그 : 원자성 위반과 순서 위반 결론 참고문헌 Story 20 어려운 병렬 프로그래밍, 그리고 그 미래는? 들어가며 비효율적인 병렬 프로그래밍 : 가짜 공유 문제 미래의 병렬 프로그래밍 방법론 결론 참고문헌 찾아보기