·《计算机体系结构十讲》
本课程结合本科—计算机体系结构基础、硕士—计算机体系结构、博士—高级计算机体系结构三大阶段课程，对计算机体系结构进行系统梳理，归纳要点，浓缩为十讲课程约40课时。课程体系强调基础性、系统性和实践性，涵盖十个模块，包括计算机系统结构基础、指令系统结构及软硬件协同、微结构之运算器设计、微结构之控制器1-指令流水线、微结构之控制器2-转移猜测、微结构之控制器3-高速缓存、微结构之多核结构、计算机组成原理和结构、计算机系统性能分析，以及多年CPU设计的体会，即实践是最好的课堂。
偏硬件/微架构方向，内容系统且偏工程实践。
主要内容：
计算机体系结构（前言）——课程介绍 整体课程定位、教学目标、为什么学体系结构、与组成原理的区别、课程大纲预览、适合对象（本科高年级/研究生/芯片工程师入门）。
第一讲：计算机系统结构基础 冯·诺依曼结构 vs 哈佛结构、指令集体系结构（ISA）基本概念、CISC vs RISC、Loongson（龙芯）架构定位、计算机分层（应用-系统-硬件）。
第二讲：指令系统与软硬件协同 指令集设计原则、指令格式与编码、寻址方式、特权指令与异常处理、编译器与硬件的协同优化（如指令调度、寄存器分配）。
第三讲：运算器设计 定点/浮点运算单元（ALU/FPU）设计、加法器（行波进位、超前进位、Wallace树等）、乘法器（Booth、阵列乘法）、除法器基本原理、龙芯中实际使用的运算部件实现。
第四讲：指令流水线（LA版） 经典5级流水线（取指-译码-执行-访存-写回）、流水线冲突（结构、数据、控制）、经典解决方法（数据前递、stall、预测等）、龙芯早期架构的流水线特点。
第五讲：转移猜测 分支预测技术详解：静态预测、1-bit/2-bit饱和计数器、分支目标缓冲（BTB）、返回地址栈（RAS）、TAGE等高级预测器、预测失败的代价与恢复机制。
第六讲：高速缓存 Cache基本原理（直接映射、组相联、全相联）、替换算法（LRU、伪LRU、随机）、写策略（写回/写穿）、一致性（MESI等）、Cache缺失类型（强制、容量、冲突）、预取技术。
第七讲：多核处理器 多核/多线程发展历程、共享缓存 vs 私有缓存、片上网络（NoC）、缓存一致性协议（目录法、监听法）、同步原语（锁、原子操作）、龙芯多核设计案例。
第八讲：计算机组成原理和结构 组成原理与体系结构的边界与联系、从RTL到微架构、控制器实现（硬连线 vs 微程序）、异常与中断处理、龙芯中实际的控制逻辑设计思路。
第九讲：性能分析和评价 性能指标（CPI、MIPS、FLOPS）、Amdahl定律、Gustafson定律、基准测试程序（SPEC、CoreMark等）、性能建模与模拟方法、如何评估微架构改进的效果。
第十讲：实践是最好的课堂 强调理论联系实际、龙芯芯片设计中的真实案例、建议学生/工程师参与开源处理器项目（如香山、龙芯教学核）、RTL设计、FPGA验证、性能调优的实战经验分享。
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学习资源：
视频：
https://www.bilibili.com/video/BV16HcWzJEcT
本课程结合本科—计算机体系结构基础、硕士—计算机体系结构、博士—高级计算机体系结构三大阶段课程，对计算机体系结构进行系统梳理，归纳要点，浓缩为十讲课程约40课时。课程体系强调基础性、系统性和实践性，涵盖十个模块，包括计算机系统结构基础、指令系统结构及软硬件协同、微结构之运算器设计、微结构之控制器1-指令流水线、微结构之控制器2-转移猜测、微结构之控制器3-高速缓存、微结构之多核结构、计算机组成原理和结构、计算机系统性能分析，以及多年CPU设计的体会，即实践是最好的课堂。
偏硬件/微架构方向，内容系统且偏工程实践。
主要内容：
计算机体系结构（前言）——课程介绍 整体课程定位、教学目标、为什么学体系结构、与组成原理的区别、课程大纲预览、适合对象（本科高年级/研究生/芯片工程师入门）。
第一讲：计算机系统结构基础 冯·诺依曼结构 vs 哈佛结构、指令集体系结构（ISA）基本概念、CISC vs RISC、Loongson（龙芯）架构定位、计算机分层（应用-系统-硬件）。
第二讲：指令系统与软硬件协同 指令集设计原则、指令格式与编码、寻址方式、特权指令与异常处理、编译器与硬件的协同优化（如指令调度、寄存器分配）。
第三讲：运算器设计 定点/浮点运算单元（ALU/FPU）设计、加法器（行波进位、超前进位、Wallace树等）、乘法器（Booth、阵列乘法）、除法器基本原理、龙芯中实际使用的运算部件实现。
第四讲：指令流水线（LA版） 经典5级流水线（取指-译码-执行-访存-写回）、流水线冲突（结构、数据、控制）、经典解决方法（数据前递、stall、预测等）、龙芯早期架构的流水线特点。
第五讲：转移猜测 分支预测技术详解：静态预测、1-bit/2-bit饱和计数器、分支目标缓冲（BTB）、返回地址栈（RAS）、TAGE等高级预测器、预测失败的代价与恢复机制。
第六讲：高速缓存 Cache基本原理（直接映射、组相联、全相联）、替换算法（LRU、伪LRU、随机）、写策略（写回/写穿）、一致性（MESI等）、Cache缺失类型（强制、容量、冲突）、预取技术。
第七讲：多核处理器 多核/多线程发展历程、共享缓存 vs 私有缓存、片上网络（NoC）、缓存一致性协议（目录法、监听法）、同步原语（锁、原子操作）、龙芯多核设计案例。
第八讲：计算机组成原理和结构 组成原理与体系结构的边界与联系、从RTL到微架构、控制器实现（硬连线 vs 微程序）、异常与中断处理、龙芯中实际的控制逻辑设计思路。
第九讲：性能分析和评价 性能指标（CPI、MIPS、FLOPS）、Amdahl定律、Gustafson定律、基准测试程序（SPEC、CoreMark等）、性能建模与模拟方法、如何评估微架构改进的效果。
第十讲：实践是最好的课堂 强调理论联系实际、龙芯芯片设计中的真实案例、建议学生/工程师参与开源处理器项目（如香山、龙芯教学核）、RTL设计、FPGA验证、性能调优的实战经验分享。
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学习资源：
视频：
https://www.bilibili.com/video/BV16HcWzJEcT
