現(xiàn)代計算機系統(tǒng)的軟硬件架構(gòu)十分復雜，是所有IT相關(guān)技術(shù)的根源。本書嘗試從原始的零認知狀態(tài)開始，逐
步從最基礎(chǔ)的數(shù)字電路一直介紹到計算機操作系統(tǒng)以及人工智能。本書用通俗的語言、恰到好處的疑問、符合原生
態(tài)認知思維的切入點，來幫助讀者洞悉整個計算機底層世界。本書在寫作上遵循“先介紹原因，后思考，然后介紹
解決方案，最終提煉抽象成概念”的原則。全書脈絡清晰，帶領(lǐng)讀者重走作者的認知之路。本書集科普、專業(yè)為一
體，用通俗詳盡的語言、圖表、模型來描述專業(yè)知識。

本書內(nèi)容涵蓋以下學科領(lǐng)域：計算機體系結(jié)構(gòu)、計算機組成原理、計算機操作系統(tǒng)原理、計算機圖形學、高性
能計算機集群、計算加速、計算機存儲系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡、機器學習等。

本書共分為12章。第1章介紹數(shù)字計算機的設計思路，制作一個按鍵計算器，在這個過程中逐步理解數(shù)字計
算機底層原理。第2章在第1章的基礎(chǔ)上，改造按鍵計算器，實現(xiàn)能夠按照編好的程序自動計算，并介紹對應的處
理器內(nèi)部架構(gòu)概念。第3章介紹電子計算機的發(fā)展史，包括芯片制造等內(nèi)容。第4章介紹流水線相關(guān)知識，包括流
水線、分支預測、亂序執(zhí)行、超標量等內(nèi)容。第5章介紹計算機程序架構(gòu)，理解單個、多個程序如何在處理器上編
譯、鏈接并最終運行的過程。第6章介紹緩存以及多處理器并行執(zhí)行系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，包括互聯(lián)架構(gòu)、緩存一致性
架構(gòu)的原理和實現(xiàn)。第7章介紹計算機I/O基本原理，包括PCIE、USB、SAS三大I/O體系。第8章介紹計算機
是如何處理聲音和圖像的，包括3D渲染和圖形加速原理架構(gòu)和實現(xiàn)。第9章介紹大規(guī)模并行計算、超級計算機原
理和架構(gòu)，以及可編程邏輯器件（如FPGA等）的原理和架構(gòu)。第10章介紹現(xiàn)代計算機操作系統(tǒng)基本原理和架構(gòu)，
包括內(nèi)存管理、任務調(diào)度、中斷管理、時間管理等架構(gòu)原理。第11章介紹現(xiàn)代計算機形態(tài)和生態(tài)體系，包括計算、
網(wǎng)絡、存儲方面的實際計算機產(chǎn)品和生態(tài)。第12章介紹機器學習和人工智能底層原理和架構(gòu)實現(xiàn)。

本書適合所有IT行業(yè)從業(yè)者閱讀，包括計算機（PC/服務器/手機/嵌入式）軟硬件及云計算/大數(shù)據(jù)/人工
智能等領(lǐng)域的研發(fā)、架構(gòu)師、項目經(jīng)理、產(chǎn)品經(jīng)理、銷售、售前。本書也同樣適合廣大高中生科普之用，另外計算
機相關(guān)專業(yè)本科生、碩士生、博士生同樣可以從本書中獲取與課程教材截然不同的豐富營養(yǎng)。