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こんにちは！
この記事では、以下の様な疑問にお答えします。
読者の方CPUが何をしているのか、なんとなくしかわかっていない！
ぼく図解でつかむ入門から自作で理解する段階、性能の話まで、段階別に厳選した6冊をご紹介します。
この記事の内容
この記事では、コンピュータアーキテクチャについて学びたい方向けの本を紹介します。
コンピュータアーキテクチャは、CPUやメモリがどう組み合わさって計算が成り立つのかを扱う分野です。ソフトウェアがなぜ速くなったり遅くなったりするのかを、根本から説明できるようになります。
まず図解でつかむところから、自作を通して理解する段階、性能の考え方まで、段階別に厳選した6冊をご紹介します。
- CPUが命令を実行する流れが理解できる
- ハードウェアとソフトウェアのつながりが見える
- プログラムが速くなる理由を説明できるようになる
この記事を書いた人
それでは、中身に入っていきましょう！
ぼくCPUは「命令を取り出して、解釈して、実行する」を高速に繰り返しているだけです。この流れを押さえると全体が見えてきます。
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まず図解で全体像をつかむ
マンガでわかるCPU
CPUの動きを、マンガを通して直感的につかめる入門書です。
難しい話に入る前に、全体の雰囲気を知りたいときにちょうどよい一冊です。
絵で流れを追えるので、活字が苦手でも最後まで読み通せます。
CPUに初めて触れる人におすすめの一冊です。
図解入門よくわかるCPUの基本と仕組み
CPUの構造と動作を、図を中心に丁寧に解説した一冊です。
パイプラインやキャッシュといった用語が、絵とともに理解できます。
用語の意味を押さえたいときの辞書としても使えます。
基本用語を整理したい人におすすめの一冊です。
自分で作って理解する
CPUの創りかた
ポチップ
実際に部品を組んでCPUを作るという、体当たりの名著です。
独特の語り口で読み物としても面白く、気づけば原理が身についています。
ハードウェアが苦手でも読み進められる工夫が随所にあります。
手を動かして理解したい人におすすめの一冊です。
作ろう！CPU: 基礎から理解するコンピューターのしくみ
ポチップ
CPUを設計・製作する過程を通して、コンピュータの原理を学ぶ一冊です。
論理回路から命令の実行までが一本の流れでつながります。
作りながら学ぶので、知識が断片で終わりません。
原理を体系的に理解したい人におすすめの一冊です。
性能の考え方まで踏み込む
動かしてわかる CPUの作り方10講
10回の講義形式で、CPUを動かしながら理解を積み上げる一冊です。
各講が区切られているので、少しずつ進めやすい構成になっています。
シミュレータで確認できるため、実機がなくても学べます。
段階を追って進めたい人におすすめの一冊です。
プログラマーのためのCPU 入門 CPU は如何にしてソフトウェアを高速に実行するか
プログラムがなぜ速く動くのかを、CPUの側から説明した一冊です。
分岐予測やキャッシュの効き方が、コードの書き方に結びつきます。
ソフトウェア技術者にとって、実務に直結する視点が得られます。
性能を意識したコードを書きたい人におすすめの一冊です。
さいごに
今回は、コンピュータアーキテクチャについて学びたい方におすすめの本を紹介しました。
まずは自分の段階（図解で知りたい、作って理解したい、性能を語りたい）に近い本から手に取ってみてください。
1冊読み終えたときには、プログラムが動く仕組みを回路のレベルから説明できるようになっているはずです。
ではまた！
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