本书以CPU设计为主线，系统贯通讲解其基本理论与实现技术，整体逻辑按照“设计方法学－设计实现技术－性能评估分析”三部分组织，其中的设计实现技术作为主体部分按照先指令架构、后硬件结构，先单核、后多核的顺序递进展开。内容涵盖计算机系统的基本组成及其工作过程、指令系统结构、CPU流水线设计、处理器前端和后端、存储子系统、多核处理器、片上互连系统设计，以及处理器性能量化分析和评估。