编程难题有并行编程难、异构编程难、大规模系统编程难、跨系统编程难等诸多表现形式。本书提出分形计算概念，通过研究分形计算系统解决编程难题。具体贡献包括：提出分形计算模型，一种采用层次同性原理的通用并行计算模型；提出分形冯·诺依曼体系结构，一种采用层次同性原理的专用并行体系结构；提出分形可重配指令集结构，一种按照分形计算模型设计的分形计算机指令集结构。
本书可以为体系结构领域相关科研人员、受编程难题困扰的从业者提供一些参考和借鉴。

赵永威，中国科学院计算技术研究所智能处理器研究中心特别研究助理、博士后。于2015年在华中科技大学获得学士学位，于2020年在中国科学院大学获得博士学位，获2021年CCF优秀博士学位论文奖。曾参与“寒武纪”系列智能处理器的系统软件研发工作，目前从事体系结构领域基础研究，已发表学术论文10篇。

第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究问题
1.2.1 编程难题
1.2.2 问题来源
1.2.3 本书针对的问题
1.3 研究内容
1.3.1 主要原理
1.3.2 分形计算系统的组成
1.3.3 本书的主要贡献点
第2章 分形计算模型
2.1 相关工作
2.2 模型
2.3 实例
2.3.1 简单并行算法
2.3.2 分治算法
2.3.3 动态规划算法
2.3.4 示例程序的执行
2.4 性质
2.5 实例的执行开销
2.6 在分形计算机上模拟执行
2.7 与其他并行计算模型的比较
2.8 小结
第3章 分形冯·诺依曼体系结构
3.1 案例背景介绍：机器学习计算机
3.2 分形冯·诺依曼体系结构概况
3.3 机器学习应用负载的分形表示
3.3.1 共性计算原语
3.3.2 分形运算
3.4 分形机器学习计算机Cambricon-F
3.4.1 指令集结构
3.4.2 控制结构
3.4.3 流水线
3.4.4 内存管理
3.5 编程和执行方式
3.5.1 编程
3.5.2 执行
3.6 实验
3.6.1 实验方案
3.6.2 实验结果
3.7 小结
第4章 分形可重配指令集结构
4.1 分形指令集结构的失效现象
4.2 分形可重配指令集结构概况
4.3 Cambricon-FR结构支持
4.4 专用编程语言
4.5 实验
4.5.1 实验方案
4.5.2 实验结果
4.6 小结
第5章 讨论与总结
5.1 讨论
5.2 未来研究工作展望
5.3 总结
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文与获奖情况
丛书跋