이 책은 어셈블리 언어와 논리 설계에 지식이 있으면서 컴퓨터를 어떻게 설계하는지, 시스템이 어떻게 동작하는지, 왜 그 정도의 성능을 내는지를 알고 싶어 하는 사람은 물론이고, 기본적인 컴퓨터 구조에 대해 이해할 필요가 있지만 어셈블리 언어나 논리 설계에서 경험이 거의 없는 사람 모두를 위한 교재다.

CHAPTER 1 컴퓨터 추상화 및 관련 기술
1.1 서론
1.2 컴퓨터 구조 분야의 8가지 위대한 아이디어
1.3 프로그램 밑의 세계
1.4 케이스를 열고
1.5 프로세서와 메모리 생산 기술
1.6 성능
1.7 전력 장벽
1.8 현저한 변화: 단일 프로세서에서 멀티프로세서로의 변화
1.9 실례: Intel Core i7 벤치마킹
1.10 오류 및 함정
1.11 결론
1.12 역사적 고찰 및 참고문헌
1.13 연습문제

CHAPTER 2 명령어: 컴퓨터 언어
2.1 서론
2.2 하드웨어 연산
2.3 피연산자
2.4 부호있는 수와 부호없는 수
2.5 명령어의 컴퓨터 내부 표현
2.6 논리연산 명령어
2.7 판단을 위한 명령어
2.8 하드웨어의 프로시저 지원
2.9 MIPS의 32비트 수치를 위한 주소지정 및 복잡한 주소지정 방식
2.10 병렬성과 명령어: 동기화
2.11 프로그램 번역과 실행
2.12 종합: C 정렬 프로그램
2.13 고급자료: C 컴파일하기
2.14 실례: ARMv7(32비트) 명령어
2.15 실례: x86 명령어
2.16 실례: ARMv8(64비트) 명령어
2.17 오류 및 함정
2.18 결론
2.19 역사적 고찰 및 참고문헌
2.20 연습문제

CHAPTER 3 컴퓨터 연산
3.1 서론
3.2 덧셈과 뺄셈
3.3 곱셈
3.4 나눗셈
3.5 부동소수점
3.6 병렬성과 산술연산: 서브워드 병렬성
3.7 실례: x86의 SSE와 AVX
 3.8 더 빠르게: 서브워드 병렬성과 행렬 곱셈
3.9 오류 및 함정
3.10 결론
3.11 역사적 고찰 및 참고문헌
3.12 연습문제

CHAPTER 4 프로세서
4.1 서론
4.2 논리 설계 관례
4.3 데이터패스 만들기
4.4 단순한 구현
4.5 파이프라이닝에 대한 개관
4.6 파이프라인 데이터패스 및 제어
4.7 데이터 해저드: 전방전달 대 지연
4.8 제어 해저드
4.9 예외
4.10 명령어를 통한 병렬성
4.11 실례: ARM Cortex-A8과 Intel Core i7 파이프라인 프로세서
4.12 더 빠르게: 명령어 수준 병렬성과 행렬 곱셈
4.13 고급 주제: 파이프라인을 서술하고 모델링하기 위해 하드웨어 설계 언어를 사용하여 논리회로 설계하기에 대한 소개 및 좀 더 다양한 파이프라인 그림들
4.14 오류 및 함정
4.15 결론
4.16 역사적 고찰 및 참고문헌
4.17 연습문제

CHAPTER 5 메모리 계층구조
5.1 서론
5.2 메모리 기술
5.3 캐시의 기본
5.4 캐시 성능의 측정 및 향상
5.5 신용도 있는 메모리 계층구조
5.6 가상 머신
5.7 가상 메모리
5.8 메모리 계층을 위한 공통 구조
5.9 간단한 캐시를 제어하기 위한 유한상태기
5.10 병렬성과 메모리 계층구조: 캐시 일관성
5.11 병렬성과 메모리 계층: RAID
 5.12 고급 자료: 캐시 제어기 구현
5.13 실례: AMD 사의 Cortex-A8과 Intel 사의 Core i7 메모리 계층구조
5.14 더 빠르게: 캐시 블로킹과 행렬 곱셈
5.15 오류 및 함정
5.16 결론
5.17 역사적 고찰 및 참고문헌
5.18 연습문제

CHAPTER 6 병렬 프로세서: 클라이언트에서 클라우드까지
6.1 서론
6.2 병렬처리 프로그램 개발의 어려움
6.3 SISD, MIMD, SIMD, SPMD와 벡터
6.4 하드웨어 멀티스레딩
6.5 멀티코어와 기타 공유 메모리 멀티프로세서
6.6 그래픽 처리 유닛의 기초
6.7 클러스터, 창고 규모의 컴퓨터와 기타 메시지 전달 멀티프로세서
6.8 멀티프로세서 네트워크 위상의 기초
6.9 외부세계와의 통신: 클러스터 네트워킹
6.10 멀티프로세서 벤치마크와 성능 모델
6.11 실례: Intel Core i7 960과 NVIDIA Tesla GPU의 벤치마킹과 루프라인
6.12 더 빠르게: 복수의 프로세서와 행렬 곱셈
6.13 오류 및 함정
6.14 결론
6.15 역사적 고찰 및 참고문헌
6.16 연습문제