# 第0章 课程导论（intro）

## 老师：谭婧炜佳（tjwj）

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### Slide 1 - 课程封面

**原文：**
- 计算机系统结构
- 授课教师：谭婧炜佳
- jtan@jlu.edu.cn

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### Slide 2 - 教师个人简介

**原文：**
- 谭婧炜佳，教授，博士生导师
- 研究领域：计算机体系结构、高性能计算
- 研究方向：人工智能及大模型系统、GPU、处理器芯片架构、计算机系统可靠性与安全性、具身智能系统
- 联系方式：jtan@jlu.edu.cn
- 招收硕士研究生、博士研究生

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### Slide 3 - 什么是计算机系统结构

**原文：**
- 什么是计算机系统结构

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### Slide 4 - 计算机系统层次

**原文：**
- 计算机系统层次

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### Slide 5 - 前言

**原文：**
- 本课程主要研究如何对计算机系统软件和硬件的功能进行更合理的分配；研究如何更好、更合理地实现分配给硬件的那部分功能，使系统有尽可能高的性能价格比。
- 本课程学习的内容是计算机系统结构设计、硬件设计、高层次应用系统开发和系统软件开发所必须了解和掌握的基本知识。
- 这门课程主要反映现代计算机在系统结构上的新思想新技术，如缓存优化、并行处理等。

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### Slide 6 - 学习目的

**原文：**
- 建立计算机系统的完整概念
- 掌握计算机系统结构概念、原理、设计方法和分析方法，特别是量化方法，提高分析和解决问题的能力。
- 了解计算机系统结构最新研究成果

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### Slide 7 - 课程内容

**原文：**
- 第1章 概述（4课时）
- 第2章 缓存优化（6课时）
- 第3章 指令级并行（SISD）（8课时）
- 第4章 数据级并行（SIMD）（6课时）
- 第5章 线程级并行（MIMD）（8课时）

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### Slide 8 - 课程资源

**原文：**
- 学习通：课程PPT、作业、课上练习、考勤等
- QQ群：课程答疑

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### Slide 9 - 期末成绩评定方法

**原文：**
- 期末笔试考试：70%
- 平时成绩：30%（课堂出席+作业），其中
  - 作业（60%）
  - 课堂环节（30%）：课堂测试、课堂提问、出勤
  - 任务点（10%）：学习通
- 按时提交作业，late penalty：
  - 晚1天提交，当次作业得分*50%
  - 晚2天提交，当次作业得分*25%
  - 晚3天后提交，当次作业得分*0

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### Slide 10 - 参考教材

**原文：**
- 张晨曦等 编著《计算机系统结构》（第2版）
- John L. Hennessy, David A. Patterson. 《计算机系统结构——量化研究方法》（第五版）

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### Slide 11 - 计算机系统结构研究

**原文：**
- Turing Lecture at ISCA'18
- "A New Golden Age for Computer Architecture: Domain-Specific Hardware/Software Co-Design, Enhanced Security, Open Instruction Sets, and Agile Chip Development"
- https://www.acm.org/hennessy-patterson-turing-lecture

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### Slide 12 - 2017年图灵奖

**原文：**
- John L. Hennessy and David A. Patterson
- For pioneering a systematic, quantitative approach to the design and evaluation of computer architectures with enduring impact on the microprocessor industry

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### Slide 13 - 2017年图灵奖得主

**原文：**
- John L. Hennessy
  - Chair of Alphabet Inc.
  - Founder of MIPS Computer Systems Inc.
  - the tenth President of Stanford University
- David A. Patterson
  - Retired professor of University of California, Berkeley
  - Distinguished engineer at Google.
  - Former president of ACM
  - Vice Chair of the Board of Directors of the RISC-V Foundation

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### Slide 14 - 计算机系统结构研究

**原文：**
- 计算机系统结构是研究如何设计、实现广义的计算机系统，来达到一定的性能、功耗、造价等的要求。
- 研究内容一般包括：
  - 针对不同计算机微体系结构的设计：CPU, GPU, 数据中心，手机，ASIC(神经网络处理器)等。
  - 存储结构的设计：内存，cache，非易失性存储材料(NVM)等。
  - 研究方式：基准程序设计，基准程序特征分析，体系结构量化分析（可靠性，能耗，温度），体系结构优化，设计空间探索（design space exploration）等。
- 设计目标：性能提升、能耗降低、可靠性提升、安全性提升

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### Slide 15 - 三大顶级会议

**原文：**
- 三大顶级会议：
  - International Symposium on Computer Architecture (ISCA)
  - International Symposium on Microarchitecture (MICRO)
  - International symposium on High-Performance Computer Architecture (HPCA)
- 录用率20%左右，三个会议每年一共录用300余篇论文。