ＣＰＵは何をしているのか―シリコンチップに秘められた驚異の世界

藤広 哲也【著】

すばる舎（2002/09発売）

• サイズ A5判／ページ数 279p／高さ 21cm
• 商品コード 9784883992157
• NDC分類 548.22
• Cコード C3055

出版社内容情報

■著者からの推薦文
　もともと本書は「入門者向けにCPUのしくみを解説してほしい」という依頼があって執筆したものです。ただこの「入門者向け」というのは非常にあいまいな言葉で、パソコンの分野であればともかく、特に話がCPUとなるとどういった人が入門者に該当するのかはっきりしませんでした。そこで過去に出版されたCPU関連の本をリサーチしたのですが、この分野はもともと出版されている本が少なく、しかもその多くは特定のプロセッサを対象としたテクニカルマニュアル的なものだということが解りました。
　それであれば「CPUとはまったく無縁の人でも読み物として目を通すことができる内容に」ということで執筆を開始したのですが、「滅多に出版されないCPU関連の本なのだからこの機会にできるだけCPUに関するいろんな話を盛り込みたい」という個人的な欲が生まれ、気が付けば導入部分である1章（CPUとは何か）と６章（CPU高速化のキーワード）では内容の深さに大きな開きが生まれてしまいました。従って、本書を手に取られる方は、興味のあるところから読んでいただければ有難いと思っています。
　また７章、８章の「CPUの歴史」では、古い文献がなかなか見つからず苦労しましたが、各世代のCPUのアーキテクチャの流れを説明できたことで、個人的には満足しています。こちらのほうは読み物として目を通していただければ幸いです。

■出版社からの推薦文
　現在、コンピュータ技術を学ぶというのは、プログラミングやアプリケーションといったソフトウェアについて学ぶこととほとんど同義になっています。巷にはたくさんのソフトウェア関連の雑誌や書籍が並び、より初歩的なものから高度なものまでさまざまな情報が溢れています。
　また、パソコンや携帯電話といった情報機器はその完成度が上がるにつれて、かつてテレビやラジオがそうであったように、どんどんブラックボックス化が進んでいます。ハードウェアがブラックボックスになるからこそ、ソフトウェアはより自由な発展が可能になったというメリットもありますが、その反面、ハードウェアに対する知識を得る機会はどんどん減っているのではないでしょうか。
　本書は、こうした現状を踏まえ、もう一度ハードウェアを見直し理解するための入門書となっています。コンピュータのもっとも重要な部品であるCPUのしくみと動作について、多くの図版を交えて立体的に理解できることを目指しました。また、世界初のCPU「4004」からRISC型CPUの出現、そして最新の組み込み機器向けCPUといったCPUの歴史と現状についても多くの誌面を割いて解説しています。
　本書で得られる知識は、コンピュータ関連の仕事をなさっている人にとって、すぐに役立つものではないかもしれません。しかし、コンピュータは常にソフトウェアとハードウェアがともに発展していくものです。ぜひともこの機会に、CPUの奥深い世界に触れてみて下さい。

■著者略歴
藤広哲也（ふじひろ　てつや）
1960年生まれ。電気通信大学卒。カシオ計算機（株）で開発に従事したのち、コンピュータ／ビジネス雑誌編集者、ゲームプランナーなどを経て31歳で独立。業務用AV機器およびアーケード・ゲーム機の開発・販売を行なう。
現在は、システムデザイナーとして小型機器からコンピュータシステムまでのコンサルティングを行なっている。編著書に『組み込み型Linux導入・開発ガイド』（すばる舎）がある。

■目次

第1章　CPUとは何か
　　　　――コンピュータのしくみと構成
　1-1　 知られざる「CPU」の存在
　1-2　コンピュータのしくみ
　1-3　コンピュータの各機能の役割
　1-4　CPUの行なう4つの基本処理
　1-5　CPUの内部構成

第2章　デジタル回路のしくみ
　　　　――トランジスタと論理回路の基本
　2-1　トランジスタのしくみと動作
　2-2　6つの基本論理回路
　2-3　フリップフロップ回路
　2-4　CPUの内部を構成する論理回路
　2-5　2進数と浮動小数点演算の問題

第3章　CPUの命令
　　　　――基本的な命令の種類とその動作
　3-1　命令の処理とその記述
　3-2　命令の種類とその動作

第4章　プログラムフローとCPUの動作――電卓プログラムが動くしくみ
　4-1　電卓のハードウエア構成
　4-2　電卓プログラムと各種データの定義
　4-3　パワーオンイニシャル処理
　4-4　キーオン／オフ処理
　4-5　キーファンクション処理
　4-6　終了処理
　4-7　パソコンの場合のプログラム

第5章　CPUのアーキテクチャと周辺機能
　　　　――2つのアーキテクチャとCPUをフォローする機能
　5-1　CISCとRISC
　5-2　CPUをフォローする機能
　5-3　CPUのワンチップマイコン化

第6章　CPU高速化のキーワード
　　　　――さまざまな高速化の手法とそのしくみ
　6-1　高集積化に伴う高速化
　6-2　パイプラインアーキテクチャ
　6-3　スーパースカラ
　6-4　命令セットの拡張

第7章　CPUの歴史・前篇
　　　　――世界初のCPUから32ビット時代まで
　7-1　世界初のCPU「4004」
　7-2　8ビット時代
　7-3　16ビット時代
　7-4　32ビット時代の到来

第8章　CPUの歴史・後篇
　　　　――x86系の台頭からRISCの登場まで
　8-1　x86系CPUの発展
　8-2　さまざまなRISCプロセッサの登場
　8-3　CPUの今後

内容説明

ＣＰＵの基本的な動作のしくみから高速化を実現する最新のアーキテクチャまでをわかりやすく解説。

目次

第１章　ＣＰＵとは何か―コンピュータのしくみと構成
第２章　デジタル回路のしくみ―トランジスタと論理回路の基本
第３章　ＣＰＵの命令―基本的な命令の種類とその動作
第４章　プログラムフローとＣＰＵの動作―電卓プログラムが動くしくみ
第５章　ＣＰＵのアーキテクチャと周辺機能―２つのアーキテクチャとＣＰＵをフォローする機能
第６章　ＣＰＵ高速化のキーワード―さまざまな高速化の手法とそのしくみ
第７章　ＣＰＵの歴史・前篇―世界初のＣＰＵから３２ビット時代まで
第８章　ＣＰＵの歴史・後篇―ｘ８６系の台頭からＲＩＳＣの登場まで

著者等紹介

藤広哲也［フジヒロテツヤ］
１９６０年生まれ。電気通信大学卒。カシオ計算機（株）で開発に従事したのち、コンピュータ／ビジネス雑誌編集者、ゲームプランナーなどを経て３１歳で独立。業務用ＡＶ機器およびアーケード・ゲーム機の開発・販売を行なう。現在は、システムデザイナーとして小型機器からコンピュータシステムまでのコンサルティングを行なっている
※書籍に掲載されている著者及び編者、訳者、監修者、イラストレーターなどの紹介情報です。

感想・レビュー

※以下の感想・レビューは、株式会社ドワンゴの提供する「読書メーター」によるものです。

[baboocon]

図書館本。10年前の本だけど、CPUの動作原理は基本的に変わっていないので十分勉強になる。ただ前半のデジタル回路あたりまではギリギリついていけたが、電卓プログラムは難しかった。アーキテクチャについてもまだ理解が不十分。

2013/03/24

[たいそ]

2002年。2020年にこの類の本が出されるとすると、もっと分厚くなるか、1つ1つの内容が薄くなってしまうのだろう。2章のデジタル回路はいまさらだがとても勉強になった。MSXとかX68000がチラッと顔を出すのが懐かしい。2002年だとまだ記憶の片隅にあったのだろうが、2020年にこれを例に出してしまうと謎が深まるだけかな。2002年頃はSuperH（SH3)を仕事で使っていたが、後にARM一色に染まるとは思ってなかったし、本書でもそういう傾向は読み取れない。先のことはわからんもんやね。

2020/08/02

[とみぃ]

★★★☆☆ CPUのアーキテクチャをデジタル回路から段階的に分かりやすく説明した本。著者がカシオ出身者なので、電卓の例が豊富。最終章ではビジコン社4004以降のCPUの歴史について学べる。CPU本が多い割に高速化の手法について平易に説明された本が少ないと思っていたが、本書ではout-of-order実行、パイプライン、スーパースカラ、分岐予測など高速化の手法について非常に分かりやすく説明されておりとても勉強になった。2002年の本なので最新の命令セットなどの情報は自分で別途調べる必要がある。

2022/05/22

[ハンギ]

2002年出版。主に組み込み系に関心がある人が読むといいかも。CPUについての本だが、電卓プログラムを作る節もあるように、パソコンのCPUにとどまらず説明している。浮動小数点の計算なども2進法で計算を行う仕組みを紹介しており、言われてみてなるほどと思った。CPUには二つの規格のようなものがあり、CISCとRISCというらしい。前者は主にIntelのX86であり、後者はマックが搭載していた、PowerPC系がそれらしい。後者は省力化が進んでいるが、自由度は狭まっているらしい。一長一短のようだ。

2013/03/06

[4646camera]

SEは、CPUの作りまで知っている必要はないけれど、知ることで、コンピュータの性能問題の勘所が見えてくるのでは。情報処理の資格試験で、ちょっとだけでてくる話だけど、本書で背景やメカニズムを知ることで理解が深まります。

2011/10/21