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Chapter
1 - Fundamentals of Quantitative Design and Analysis
- Trends in Technology
- CPU
的片上缓存是<10ns级别的，而主存DRAM是数十ns级别的，网络接口是微秒级别的，而磁盘则是毫秒级别的，因此一次
cache miss 就对应几十个甚至上百个周期的停滞。
- Trends in Power and Enenergy
- TDP 是 Thermal Design Power
的缩写，不代表峰值功耗（可能为1.5倍TDP），也不是平均功耗（通常低于TDP），而是给予散热系统的指导数据。
- CMOS 工艺芯片的主要功耗来自于晶体管状态的翻转，\(P_{dynamic} \propto fCV^{2}\)，\(f\)是时钟频率，\(C\)是电容，\(V\)是电压，而 CPU
的时钟频率又往往与电压成正比，动态的功耗可能与电压呈三次方的线性关系。另一方面，随着晶体管数量的增加，静态的功耗也成为了较大的开销部分，即使晶体管没有翻转，仍然有电流通过，\(P_{static}=IV\)。因此电源管理系统甚至直接关闭掉某一个区域的电源以节约功耗。
- Trends in Cost
- 圆晶（wafer）是由硅单质生长出来的，受限于工艺为圆形，按照面积大小切割为
die
，圆晶上会有随机分布的缺陷存在，再结合数字电路的复杂度形成工艺良率。工业中往往会对
memory 进行冗余设计，即通过冗余的 cell
单元来避免良率带来的影响。芯片在切割后还要经过测试、封装、封装后测试等步骤，这都给芯片制造添加了额外的成本。
Quantitative
Principles of Computer Design