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出版者:PennWell Corp.

作者:Carballo, Juan-Antonio

出品人:

页数:178

译者:

出版时间:2008-3-27

价格:USD 79.00

装帧:

isbn号码:9781593701062

丛书系列:

图书标签:

• 英文原版
• IC
• 芯片设计
• 非设计者
• 数字电路
• 硬件基础
• 嵌入式系统
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• 电路原理

深入洞察：现代软件架构与分布式系统实践 一本为技术决策者、项目经理以及希望理解底层技术复杂性的专业人士量身打造的指南。 在当今快速迭代的技术环境中，软件系统正以前所未有的速度向大规模、高可用和弹性方向发展。传统的单体应用架构已难以支撑现代业务的需求，分布式系统、微服务、云原生范式已成为构建下一代健壮软件基础设施的基石。《深入洞察：现代软件架构与分布式系统实践》并非一本关于代码实现的教科书，而是一本聚焦于决策、权衡与蓝图设计的深度解析。本书旨在帮助读者跨越技术鸿沟，理解复杂系统背后的驱动力、设计哲学以及落地实施中的关键挑战。 本书将引领读者进行一场结构化的探索之旅，从最基础的架构原则开始，逐步深入到前沿的分布式计算范式。我们摒弃了晦涩难懂的数学推导，转而采用大量真实的行业案例、清晰的架构图示和实用的决策框架，确保即便是没有深厚底层硬件或电路设计背景的读者，也能构建起对现代软件系统的宏观认知。 --- 第一部分：架构思维的重塑与基础范式的确立 在开始构建之前，我们必须先确立正确的思维模式。软件架构的本质是权衡艺术，本书首先聚焦于如何识别、量化和沟通这些权衡。 第一章：超越代码——架构的定义、目标与沟通 本章深入探讨了“好”的架构究竟意味着什么。我们讨论了架构的关键质量属性（如性能、可扩展性、可维护性、安全性）如何相互制约。我们将引入架构视图（Architectural Views）的概念，不仅仅关注结构视图，更会详细解析部署视图和开发视图的重要性。重点内容包括：如何撰写一份有效的架构决策记录（ADR），确保团队对关键选择达成共识，以及如何将技术债务清晰地量化给业务方。 第二章：从单体到服务化——演进的驱动力与陷阱 软件演进的路径并非一蹴而就。本章详细分析了促使企业从集中式应用转向分布式服务的核心业务和技术驱动因素。我们将剖析“微服务陷阱”——许多团队盲目拆分而未解决分布式复杂性带来的反噬。内容涵盖服务边界的合理划分（基于业务领域驱动设计 DDD 的初步理解）、同步通信与异步消息传递的适用场景分析，以及如何管理跨服务的事务一致性问题。 第三章：数据是系统的核心——持久化策略的演变 数据存储是任何系统的生命线。本章对比分析了关系型数据库（RDBMS）在现代高并发场景下的局限性，并引入了 NoSQL 数据库的生态系统。我们详细解读了键值存储、文档数据库、列式数据库和图数据库各自的设计哲学和适用场景。深入讨论了数据一致性模型（CAP 定理的实际应用），以及如何在强一致性、最终一致性和可用性之间做出取舍。此外，还将探讨数据库的水平扩展技术，如分片（Sharding）的设计原则和数据迁移策略。 --- 第二部分：分布式系统的核心挑战与解决方案 分布式系统最迷人的地方在于其复杂性。本部分将揭示构建高可用、容错系统的核心技术和模式。 第四章：可靠性的基石——容错、冗余与故障隔离 系统必然会发生故障，优秀的设计必须预见并优雅地处理这些故障。本章聚焦于高可用性（HA）的设计模式。我们将讲解冗余机制（如主备、多活），以及关键的容错技术：断路器（Circuit Breaker）、超时与重试策略、舱壁隔离（Bulkhead）。通过分析 Netflix Hystrix 等开源项目的核心思想，读者将学会如何构建具备自愈能力的软件系统。 第五章：性能的瓶颈——伸缩性、负载均衡与缓存策略 系统的伸缩性是衡量其架构优劣的重要指标。本章探讨了垂直扩展与水平扩展的边界。重点在于负载均衡（Load Balancing）的层次（L4 vs L7）及其算法。缓存是性能优化的关键，我们将深入剖析分布式缓存（如 Redis Cluster）的架构，讲解缓存穿透、雪崩、一致性等经典问题及其解决方案。同时，本章还会涉及流量塑形和熔断机制，以确保系统在高负载下仍能提供可接受的服务质量。 第六章：时钟与顺序的难题——分布式事务与共识机制 分布式环境下，确定事件发生的先后顺序和状态的全局一致性是最大的难题之一。本章将详细介绍解决分布式事务的两大主流方案：基于补偿的最终一致性方案（如 Sagas 模式）和基于强一致性的方案。我们将对 Paxos 和 Raft 算法进行概念性解析，解释它们如何保证在部分节点宕机的情况下，系统仍能达成一致性的领导者选举和日志复制。理解这些机制对于设计关键业务流程至关重要。 --- 第三部分：迈向云原生与运维的集成 现代软件交付已经与基础设施紧密耦合。本书的最后一部分将目光投向了构建、部署和监控这些复杂系统的工程实践。 第七章：容器化与编排——云原生基石的搭建 容器技术（Docker）已成为事实标准，但真正让大规模分布式系统得以运行的是容器编排系统（Kubernetes）。本章将重点阐述 K8s 的核心组件（如 Pods, Deployments, Services）如何协同工作，实现服务的自动化部署、扩展和自愈。我们将讨论如何设计高效的容器镜像、如何管理配置和服务发现，以及容器化如何重塑开发与运维的边界。 第八章：可观测性——从监控到洞察 在一个由数百个服务构成的系统中，仅仅“监控”是不够的，我们需要“可观测性”。本章讲解了构建现代可观测性堆栈的三大支柱：指标（Metrics）、日志（Logs）和追踪（Tracing）。我们将深入分析分布式追踪系统（如 OpenTelemetry）如何帮助我们追踪单个请求穿过多个服务的完整路径，从而快速定位延迟的根源。此外，还将探讨如何设计有效的告警策略，避免“告警疲劳”。 第九章：架构的持续演进与治理 架构设计并非一次性任务，而是持续的治理过程。本章关注架构的长期健康。我们将讨论服务网格（Service Mesh）的概念，以及它如何将服务间通信的非功能性需求（如安全、流量控制）从应用代码中剥离出来。最后，本书总结了如何建立一个持续反馈的机制，确保架构设计能够与不断变化的业务需求保持同步，实现架构的弹性与可持续性。 --- 通过阅读本书，读者将不再仅仅是特定技术栈的执行者，而是能够从更高维度思考系统设计，理解复杂性背后的原理，并有能力为企业构建出面向未来挑战的高性能、高可靠的软件基础设施。

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我拿到这本《Chip Design for Non-designers》时，内心充满了期待，但也夹杂着一丝忐忑。毕竟，“非设计者”这个定位，意味着它应该尽量避免过于深奥的技术细节，而是从一个更易于理解的角度切入。我曾尝试过阅读一些电子工程类的入门书籍，但它们往往很快就陷入了各种公式和图表，让我感到力不从心。我希望这本书能真正做到“为非设计者而设”，它应该能够解释清楚一些基础的概念，比如什么是逻辑门，它们是如何组合成更复杂的电路，以及晶体管在其中扮演的角色。但更重要的是，我希望能理解芯片设计的整体流程，从最初的需求分析，到架构设计，再到逻辑综合、布局布线，最终到制造和测试。这个过程对我来说就像是一个巨大的黑箱，我希望这本书能一点点地揭开它的面纱。我特别想了解，在芯片设计的过程中，哪些是工程师需要做出关键决策的地方？他们是如何权衡性能、功耗和面积这三者之间的关系的？而且，从一个高层次的概念，到最终能够实际制造出来的物理芯片，中间需要经历哪些关键的转变？这本书如果能用生动形象的比喻，或者清晰的流程图来解释这些复杂的过程，那对我来说将是极大的帮助。我希望它能让我明白，一颗芯片的诞生，绝不仅仅是写几行代码那么简单，而是集成了无数工程师的智慧和辛勤劳动。

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作为一名对科技世界充满好奇但又缺乏专业技术背景的读者，我一直对我们生活中无处不在的芯片感到无比着迷，但同时又因其复杂性而望而却步。《Chip Design for Non-designers》这本书的标题，立刻吸引了我的注意，它承诺了一个“非设计者”也能理解的视角，这正是我所需要的。我希望这本书能为我揭开芯片设计神秘的面纱，让我能够理解一颗小小的芯片是如何被构思、设计、验证，并最终被制造出来的。我期待着它能解释清楚，从一个抽象的电路设计理念，到最终能在电子设备中发挥作用的物理芯片，需要经历哪些关键的阶段？例如，什么是前端设计？什么是后端设计？它们各自又包含哪些重要的步骤？我特别好奇，工程师们是如何将复杂的数字逻辑转换成实际的物理布局，并且如何确保这些微小的电路能够高效、稳定地工作？这本书如果能用通俗易懂的语言，配合生动的图示，来解释这些概念，那将是极大的福音。我希望它能让我明白，为何芯片的研发周期如此漫长，为何每一次工艺的提升都伴随着巨大的技术挑战和成本投入。我希望这本书能让我对芯片设计有一个初步的、但又足够深入的理解，让我能够对那些驱动我们数字生活的微小奇迹，有一个全新的认识和欣赏。

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《Chip Design for Non-designers》这本书的出现，仿佛是一束光，照亮了我对芯片设计领域长期以来的困惑。我一直对科技产业的幕后运作充满兴趣，尤其对那些精巧的芯片如何塑造我们的数字生活感到好奇。然而，每当我尝试去了解相关的技术细节时，总会陷入各种晦涩的专业术语和复杂的图表中，最终无功而返。我并非一名工程师，也从未涉足过电子设计领域，我所期望的是一本能够真正“为非设计者”量身打造的书籍，它应该能够以一种引人入胜且易于理解的方式，展现芯片设计的全貌。我希望这本书能够详细阐述芯片设计的完整流程，从最初的概念构思，到逻辑功能的定义，再到物理实现的布局布线，以及最终的制造和测试。在这个过程中，我想了解工程师们是如何进行决策的？他们是如何权衡设计参数，比如速度、功耗和成本？尤其令我感到着迷的是，在微观层面，那些晶体管和导线是如何被精巧地排列组合，从而实现如此复杂的功能？这本书如果能用生动的案例，或者类比的方式，来解释这些抽象的概念，那将非常有帮助。我期待着它能够让我对“芯片”这个词，不再仅仅是一个冰冷的技术名词，而是能够理解其中蕴含的创造力、智慧和工程的魅力。

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我之所以会选择《Chip Design for Non-designers》，是因为我对现代科技的强大力量背后的“幕后英雄”——芯片，感到由衷的好奇，但又深知其设计的复杂性。作为一名非专业人士，我常常感到被各种高深的电子工程术语和晦涩的图表所阻碍，无法真正理解一颗芯片是如何从无到有，最终驱动我们生活中数以亿计的智能设备。我希望这本书能够以一种我能够理解的方式，为我展现芯片设计的宏观图景。我希望它能解释清楚，芯片设计过程中涉及到的主要阶段，例如从需求定义到最终的物理实现，每一步究竟意味着什么？在这些阶段中，工程师们需要做出哪些关键性的决策？我特别想了解，当今芯片设计面临的最大挑战是什么？例如，如何在不断缩小的制程节点下，依然保持或提升芯片的性能，同时又控制其功耗？这本书如果能够用一些现实世界的例子，或者生动形象的比喻，来解释这些抽象的技术概念，那对我来说将是非常宝贵的。我期待着它能够帮助我建立一个关于芯片设计的框架性认知，让我能够更加欣赏和理解那些在微观世界里发生的、却对宏观世界产生巨大影响的科技创新。

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对于我这样对硬件设计几乎一无所知的人来说，找到一本真正能够“普及”芯片设计知识的书籍，简直像大海捞针。我之所以会选择《Chip Design for Non-designers》，完全是因为它承诺的“为非设计者”这个定位。我曾经对半导体行业有过一些浅显的了解，知道它们在现代社会中扮演着至关重要的角色，但具体到“设计”这个环节，我的脑海里一片空白。我希望这本书能够引导我理解芯片设计的“大图景”，让我明白，一颗芯片并非凭空出现，而是经过了漫长的研发周期、无数次的迭代和严谨的验证。我迫切地想知道，从工程师的一个想法，到一个可以在显微镜下才能看到的微小物体，究竟需要经历哪些步骤？其中有哪些关键的“里程碑”？这本书如果能解释清楚，为何芯片的迭代速度如此之快，又为何每一次的进步都伴随着巨大的技术挑战和成本投入，那将非常有意义。我希望它能帮助我理解，那些“摩尔定律”背后的故事，以及每一次工艺节点的进步，对于芯片的性能和功耗意味着什么。我期待着这本书能够点燃我对芯片设计更深层次的兴趣，让我能够用一种全新的视角去观察和理解那些在我们生活中无处不在的电子设备。

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作为一名对科技充满好奇但又缺乏专业背景的读者，我一直对芯片的诞生过程感到神秘。当我在书店（或者线上书店）看到《Chip Design for Non-designers》这本书时，我的眼睛立刻亮了。我希望它能带我进入芯片设计的奇妙世界，让我能够理解，那些微小而强大的芯片是如何从零开始，一步步变成我们手中智能设备的“大脑”。我不是要成为一名芯片工程师，我只需要对这个过程有一个清晰的、宏观的认识。我希望这本书能够解释清楚，芯片设计过程中涉及到的主要环节，比如从概念到规格，再到架构设计，以及随后的逻辑设计、物理设计。我特别好奇，在这些环节中，工程师们是如何思考的？他们面临的最大挑战是什么？这本书如果能用一些形象的比喻，或者列举一些现实世界的例子，来解释那些抽象的技术概念，那将非常有帮助。我希望它能让我明白，为何一颗先进的芯片需要如此昂贵的设备和漫长的时间才能制造出来，其中的技术壁垒和创新点在哪里。我期待着这本书能让我对“芯片”这个词产生更深的敬畏，并理解它在现代科技进步中所扮演的关键角色。

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我购买《Chip Design for Non-designers》这本书，完全是被它的书名所吸引。我一直对电子产品有着浓厚的兴趣，但每次深入了解其内部构造时，总会被各种专业术语和复杂的理论所困扰。我不是一个工程师，也并非科班出身，对数字电路、逻辑门、晶体管这些概念的理解非常有限。我希望这本书能提供一个“非设计者”视角下的芯片设计入门指南，让我能够理解芯片设计的基本原理和流程，而无需陷入技术细节的泥潭。我渴望了解，一个芯片的设计是如何开始的？从客户的需求，到工程师头脑中的一个模糊概念，再到最终在硅片上实现的物理实体，这个过程中包含了哪些关键的步骤？我希望这本书能解释清楚，芯片设计中的“逻辑”与“物理”是如何相互作用的？工程师们是如何将抽象的逻辑功能，转化为能够在微观尺度上实现物理结构的？而且，我也想知道，在设计过程中，工程师们是如何考虑功耗、性能和成本这几个核心要素的？他们是如何在这些相互冲突的目标之间做出权衡的？我期待着这本书能像一位耐心而博学的向导，带领我一步步探索芯片设计的奥秘，让我能够对这个复杂而迷人的领域有一个初步但清晰的认知。

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这本书的标题，《Chip Design for Non-designers》，简直是为我量身定做的。我对电子产品和现代科技的发展一直充满热情，但每次尝试深入了解芯片的运作原理和设计过程时，都会因为过于专业的技术术语和复杂的理论而感到沮丧。我并非科班出身，对电路设计、逻辑综合等概念知之甚少。我希望这本书能够为我打开一扇通往芯片设计世界的大门，让我能够理解其核心概念和基本流程，而不必淹没在技术细节中。我希望它能够解释清楚，一个芯片的设计是如何从一个想法开始，逐步演变成一个完整的物理实体？从抽象的逻辑电路，到实际的版图设计，这个过程中有哪些关键的步骤和挑战？我尤其好奇，工程师们是如何在性能、功耗和成本之间找到平衡点的？他们是如何通过精密的计算和模拟，来确保芯片在实际应用中的稳定性和可靠性？这本书如果能用通俗易懂的语言，配合清晰的图表和生动的比喻，来阐述这些复杂的概念，那对我来说将是莫大的帮助。我期待着它能让我对芯片设计有一个宏观的认识，让我能够欣赏到其中蕴含的科学与艺术，以及无数工程师的智慧和辛勤付出。

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这本书的标题，"Chip Design for Non-designers"，瞬间就吸引了我。我一直对科技的幕后运作，特别是那些驱动我们日常生活的微小芯片，充满了好奇，但又常常被那些晦涩的专业术语和复杂的流程吓退。我并不是一个电子工程师，也不是计算机科学的科班出身，我对数字电路、逻辑门、制程工艺这些词汇的理解，停留在非常模糊的层面。我常常在想，那些手机、电脑、智能家居设备里的小小核心，究竟是如何诞生的？它们是如何被设计、制造出来，并且能够完成如此复杂的功能的？我知道芯片的重要性，它们是现代社会的基石，是信息时代的引擎，但具体到“如何设计”这个层面，对我来说几乎是天方夜谭。我希望这本书能填补我在这方面的知识空白，让我能够理解芯片设计的宏观图景，了解从一个概念到一颗实际芯片的漫长而精密的旅程。我希望它能解释清楚，为何一颗小小的芯片需要如此漫长的时间和巨额的投入才能研发出来，其中的关键技术和挑战又是什么。这本书应该会带我穿越抽象的概念，进入一个充满创造力与工程智慧的世界，让我能够欣赏到芯片设计背后所蕴含的科学与艺术。我期待着能了解那些看似不可思议的微观结构，以及工程师们如何通过逻辑与物理的结合，将数字世界的指令转化为实际的物理运动。

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在我看来，芯片设计是一个极具神秘感的领域，它隐藏在我们日常接触的各种电子设备之中，却又鲜为人知。《Chip Design for Non-designers》这本书的出现，让我看到了一个了解这个领域的希望。我并非电子工程专业的学生，也从未接触过相关的课程，我对芯片设计的理解仅仅停留在“它们很重要”这个层面。我希望这本书能够像一位耐心的老师，用非技术性的语言，为我描绘出芯片设计的大致轮廓。我希望它能解释清楚，从一个初步的想法，到一个能够运行的实际芯片，究竟需要经历哪些关键的步骤？例如，什么是前端设计，什么是后端设计？它们各自承担着什么样的责任？我尤其好奇，工程师们是如何将抽象的逻辑功能，转化为能够在硅片上实现的物理结构？以及，在设计的过程中，他们是如何考虑芯片的功耗、性能和面积这几个重要因素的？这本书如果能用一些通俗易懂的图示，或者生动的类比，来帮助我理解这些复杂的概念，那将非常有价值。我期待着它能够让我对芯片设计有一个初步的、但又足够清晰的认识，让我能够更好地理解现代科技的发展，以及那些驱动这一切的微小而强大的芯片。

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