コンピューターの中核であるＣＰＵという名のブラックボックス。その動作の「超」基本原理から具体的な設計例までを解説。アキバで手に入る部品だけで実際の製作も可能。

3,080円

CPUの創りかた

コンピューターの要（かなめ）であるプロセッサ（CPU）の創り方をゼロから学べる入門書が登場！ 基本的なCPU（3ビット・プロセッサ）をイチから創りながら、その仕組みをゼロから理解して、「コンピュータの超基本」を身につけよう！ 　本書は、デジタル時代に欠かせない道具となったCPUについて、その「使い方」ではなく「創り方」をゼロから説明します。目指すべきところは、CPUの動作原理を理解することです。 　そこで、本書のために新しいCPUを設計しました。このCPUは動作原理を理解するためにイチから創ったものです。そのため、複雑な構造を持ちません。とてもシンプルで分かりやすいCPUです。そして、まったくブラックボックスがありません。本書ではこのCPUの設計の流れを追いながら、その動作原理について理解を深めていきます。 　理解をさらに深めるには、手を動かすことも大切です。そのため、CPUを実際に製作できる「自作CPU組み立てキット」（別売）も用意しています。実物を作って手に取り、動かしてみてはいかがでしょう。理解が深まること間違いなしです。 いつの時代にも通用する普遍の知識を楽しみながら学んでみませんか。 ■こんな人におすすめです ・CPUをつくってみたい方 ・コンピュータの基本原理を疎かにしたままエンジニアになった方 ・ソフトウェアには詳しいけど、ハードウェアには自信がない方 ■はじめに ■1章　論理回路 　1 　『1』と『0』または『H』と『L』 　2 　2進数 　3 　順序回路 　4 　組み合わせ回路 　5 　複数のレジスタを接続する ■2章　コンピュータ 　1 　コンピュータとは何か 　2 　CPU 　3 　メモリ 　4 　I/O ■3章　CPU基本設計 　1 　設計 　2 　コンセプト設計と仕様設計 　3 　ブロック図設計 ■4章　CPU論理回路　詳細設計 　1 　回路図設計への導入 　2 　レジスタの回路図設計 　3 　ALUの回路図設計 　4 　メモリと命令デコーダの回路設計 　5 　プログラム入力部の回路設計 ■5章　CPU電子回路　詳細設計 　1 　電子回路 　2 　電源の回路設計 　3 　クロックジェネレータの回路設計 　4 　リセット回路の回路設計 　5 　LED 　6 　基板図設計 ■補章 　1 　仕様書・ブロック図・回路図・部品表・基板図 　2 　サンプルプログラム 　3 　参考文献 ■おわりに

3,300円

創って学ぶCPUの基本

本書では、UCバークレーで開発されたオープンソースの命令セット（ISA）「RISC-V」を用いて、CPUの作り方を解説します。コンピュータアーキテクチャ、ハードウェアに関する知識があまりない方にも理解できるように基礎からわかりやすく学んでいきます。CPUとコンピュータアーキテクチャのしくみを解説したうえで、基本整数命令の実装から、CPUの高速化で活躍するパイプラインの実装、スーパーコンピューターでも活躍するベクトル拡張命令(SIMD)、さらに、汎用CPUでは負荷の高い処理をより高速に実行するためにCPUへ追加可能なカスタム命令の実装までを行います。CPU設計に用いる基本言語としては、Velilogを抽象化したHDL（ハードウェア記述言語）であるChiselを利用しています。 CPUの自作範囲に関して、手順が煩雑なFPGAでの動作確認は行わず、ソフトウェア上でエミュレーションをゴールとしているので、ソフトウェアエンジニアの方にも取っ付きやすいものとなっています。 巻末には、昨今RISC-Vが注目されている理由を整理するため、RISC-Vのもたらす価値についてまとめています。

3,520円

RISC-VとChiselで学ぶ　はじめてのCPU自作　…

エッジAIを基礎から学べる書籍！ 本書は、ソニーセミコンダクタソリューションズのArduino互換ボード、SPRESENSEを使ったエッジAIについて解説する書籍です。SPRESENSEはArduino開発環境で開発を行うことができる省電力シングルボードコンピューターで、マルチコアプロセッサを搭載し、GPSなども内蔵。本書では、SPRESENSEの基本的な使い方に加え、ソニーが開発・提供しているNeural Network Consoleと組み合わせて、エッジAIを実現する方法を解説します。

3,520円

SPRESENSEではじめるローパワーエッジAI…

69行のソースコードで設計する、超単純な4bit CPU [作ってはじめてわかるCPUのしくみと動き] 小学校で習ったことのある回路図から出発。計算のかわりに回路図に「矢印を描く」という方法で電気を理解します。ひたすら矢印を描くうちに、CPUのしくみが理解できるようになります。 そして「ハードウェア記述言語」を使ってCPUを完成させます。記述コードはパソコン上のシミュレーターで動かすことができますがFPGA評価ボードがあれば作った回路を実際に動かすことができます。 本書はCPUの正体について説明し、さらにその周囲のモジュールとの関係性についても説明します。そうしてコンピューター全体の回路を見通しよく整理できるようになります。物理と情報科学のギャップを埋めることが、本書の真の目的です。 読者の皆様の頭の中で、学校で習った豆電球の回路図と情報処理装置としてのCPUが繋がっていれば嬉しく思います。 学生・エンジニアに向けたコンピューターのしくみの解説書。 0章 はじめに Part 1 回路の基礎 1章 電池と抵抗の論理回路 2章 トランジスタと論理ゲート 3章 ゲートの回路 4章 ハードウェア記述言語 Part 2 CPUの材料 5章 組合回路 6章 真理値表のコーディング 7章 Dフリップフロップ 8章 状態遷移の一般論 Part 3 CPUを作る 9章 LEDチカチカ回路 10章 1bitのコンピューター 11章 多重ワイヤー 12章 TD4 Part 4 TD4の先へ 13章 コードの抽象化 14章 高度なトピック 付録　力学系としての論理回路 0章 はじめに Part 1 回路の基礎 1章 電池と抵抗の論理回路 2章 トランジスタと論理ゲート 3章 ゲートの回路 4章 ハードウェア記述言語 Part 2 CPUの材料 5章 組合回路 6章 真理値表のコーディング 7章 Dフリップフロップ 8章 状態遷移の一般論 Part 3 CPUを作る 9章 LEDチカチカ回路 10章 1bitのコンピューター 11章 多重ワイヤー 12章 TD4 Part 4 TD4の先へ 13章 コードの抽象化 14章 高度なトピック 付録　力学系としての論理回路

3,828円

作ろう！CPU

最近注目されている新オープンソースCPU“RISC-V”について，ARMなどのCPUと比較しながらアーキテクチャについて解説します．後半ではMAX10とArtix-7の2つのFPGAに実装してサンプル・プログラムを走らせたり，カスタム命令を追加してその性能を評価します． ★目次 ☆特集　Googleも推す新オープンソースCPU RISC-Vづくり ●プロローグ　なぜRISC-Vが注目されるのか ●第1章　これでスッキリ！RISC-Vを取り巻く現状 ●第2章　初めてのRISC-Vアーキテクチャ ●第3章　俺々RISC-Vの仕様検討 ●Appendix1RISC-VコアのHDL記述の実際 ●第4章　俺々RISC-VのFPGAへの実装 ●Appendix2　RISC-V検証用テスト・プログラムによる動作確認 ●第5章　俺々RISC-Vのプログラム作成 ●第6章　俺々RISC-Vへのカスタム命令の追加 ●Appendix3　ハードウェア&ソフトウェア開発環境の構築 ☆特集関連 ●Design Solution Forumへのお誘い ●ソフトウェアとして記述したCをハードウェアとして動かすには ☆最新技術 ●Cyclone V SoC搭載 最新ボード“DE10-Nano”登場！(セットアップ編) ●ソフトウェア無線を実現するXilinx社のRFSoC登場 ●高性能FPGA用電源の課題とディジタル制御電源のメリット ☆技術解説 ●MIPI PHY規格の概要 ●Linux上から大容量SATAストレージにダイレクト・アクセス！ ●MAX10-FB基板対応拡張ボードで試すLCD&カメラ ●MIPS本家から登場 FPGA実装向けコア“MIPSfpga”を動かす ☆コラム ●FPGAディープラーニング実践懇親会 ●“PDF版”FPGAマガジンのご案内 ●読者プレゼント

2,420円

FPGAマガジンNo.18 Googleも推す新オープン…

Raspberrry Piを通してコンピューターの仕組みを学ぶ！ 本書は、低価格シングルボードコンピュータとして普及しているRaspberry Piを題材に、コンピューターの仕組みを学ぶ書籍です。コンピューターを構成するさまざまなコンポーネント（プロセッサ、メモリ、ストレージ、イーサネット、カメラなど）と、それらがどのように連携して動作するのかについて、詳細に解説を行います。またそれらハードウェア上で動作するOSなど低レイヤのプログラミングについての解説も行います。

4,620円

Raspberry Piで学ぶコンピュータアーキテクチャ…

第一人者に聞く、要点・見通し・先端事例。量子コンピューターの基本知識。重ね合わせ、量子のもつれなどの計算原理。量子通信、暗号…活用が期待される産業領域。国産初号機、海外…ハード開発の現状と展望。

1,650円

先読み！IT×ビジネス講座 量子コンピューター…

■野村達雄氏（『ポケモンGO』開発者）推薦!! 「簡潔明瞭な文章でソフトウェアからトランジスタまで漏れなく解説。 CPUをゼロから設計してFPGAで実装する、 僕の人生を変えた井澤先生の講義がパワーアップして本になった！」 ■シンプルなCPUを例に、エミュレータの作成、FPGA上への実装、実用的な応用までを、やさしくていねいに解説します。10講で、基礎から応用までしっかり動かして実感できる、CPU設計の紙上講義です。 【第I部 シンプルなCPUを作ってみよう！】 第1講　ソフトウェアからCPUの動作をイメージする 第2講　シンプルなCPUのアーキテクチャを決定する 第3講　C言語を用いてCPUの動作をエミュレートする 第4講　論理回路の基礎を復習する 第5講　ハードウェア記述言語のVHDLを用いて回路を表現する 第6講　FPGA評価ボード上で簡単な回路を動作させる 第7講　VHDLを用いてCPUを設計する 第8講　FPGA評価ボード上でCPUを動作させる 【第II部 より実用的なCPUを目指して！】 第9講　プログラムを独立化しメモリを実装する 第10講　パイプライン処理により高速化する

3,278円

動かしてわかる CPUの作り方10講…

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