高级计算机系统结构

课程编码：180086081201P2002H 英文名称：Advanced Computer Architecture 课时：60 学分：3.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：沈海华

本课程是计算机体系结构学科研究生的专业核心课，讲授和讨论高级计算机系统结构基础及前沿研究领域的主要思想和关键技术。课程主要内容包括三部分：1）高级计算机系统结构及量化分析，包含：指令集架构设计、主存储器设计、闪存、非易失性存储器设计及其对存储系统层次结构的影响、片上多核处理器访存一致性模型、片上网络设计、GPU设计，以及计算机系统性能优化技术：计算机系统性能优化工程、可靠性与可用性、功耗管理技术、数据中心设计技术等。2）高级计算机系统结构前沿探讨，包含：面向领域的体系结构（DSA）及其前沿进展、开源指令集及敏捷硬件开发技术探讨、以存内计算（In-memory computing）为代表的存储驱动的体系结构前沿进展、以及类脑计算等。本课程还包含处理器敏捷开发课程设计环节，具体内容是要求每位同学基于开源EDA工具从RTL到GDS独立完成一个基础CPU设计。

计算机体系结构

第一章 引言 2.0学时 沈海华
第1节 引言
第二章 计算机系统结构发展历程及经典技术 4.0学时 沈海华
第1节 计算机系统结构发展历程及经典技术
第三章 高级指令集架构设计 4.0学时 沈海华
第1节 高级指令集架构设计
第四章 缓存和主存储器设计 4.0学时 沈海华
第1节 缓存和主存储器设计
第五章 高级存储系统 2.0学时 沈海华
第1节 高级存储系统
第六章 多线程结构 2.0学时 沈海华
第1节 多线程结构
第七章 片上网络 4.0学时 沈海华
第1节 片上网络
第八章 缓存一致性 4.0学时 沈海华
第1节 缓存一致性
第九章 存储一致性模型 4.0学时 沈海华
第1节 存储一致性模型
第十章 GPU架构设计 4.0学时 沈海华
第1节 GPU架构设计
第十一章 性能工程 4.0学时 沈海华
第1节 性能工程
第十二章 可靠性与可用性 4.0学时 沈海华
第1节 可靠性与可用性
第十三章 功耗管理 4.0学时 沈海华
第1节 功耗管理
第十四章 数据中心设计 2.0学时 沈海华
第1节 数据中心设计
第十五章 面向领域的体系结构 2.0学时 沈海华
第1节 面向领域的体系结构
第十六章 敏捷开发与开放指令集系统 2.0学时 沈海华
第1节 敏捷开发与开放指令集系统
第十七章 存内计算 4.0学时 沈海华
第1节 存内计算
第十八章 神经形态计算 2.0学时 沈海华
第1节 神经形态计算
第十九章 期末考试 2.0学时 沈海华
第1节 期末考试

沈海华系中国科学院大学教授、博士生导师。中国计算机学会杰出会员，CCF容错计算专委会副主任，CCF集成电路设计专委会常务委员兼教育工作组组长，主要研究方向：芯片设计、VLSI验证测试、硬件安全等，主持国家863、nsfc、核高基子课题、重点研发子课题等国家级科研项目10余项，在IEEE TVLSI、IEEE TCAD、DAC等期刊会议上发表论文50余篇，出版专著2部、译著1部，授权发明专利20余项，软件著作权7项，研究成果获得省部级等各类奖励十余项。