简要介绍

计算机体系结构(Computer Architecture),又译做计算机系统结构或计算机系统架构,是研究计算机设计与运行的基本原理的一门学科。美国计算研究协会(CRA)曾指出,计算机体系结构是现代信息工业(IT)的基石。它联系着计算机硬件和软件,为程序员提供硬件接口,为底层电路提供系统支持。打个比方,硬件设计好比是土木工程,关系到型材选择和混凝土浇注;软件设计如同家居装璜,提供人们各种应用需求;而体系结构研究则更像建筑设计与城市规划,直接勾勒着一个城市的轮廓和天际线。

伴随着信息技术的飞速发展,计算机体系结构的研究范围正变得日益广阔。上个世纪末,传统的体系结构主要研究计算机硬件组成,尤其是微处理器、内存及其周边的设计与性能优化。现今的体系结构研究则跨越微观与宏观,涵盖从微处理器到数据中心的不同规模的计算机系统。相关研究不仅涉及新兴的硬件技术(近阈值电压设计、非易失性存储器、片上光通信等),还紧扣不断演变的软件应用需求(对虚拟机的支持、对异构计算的支持、对云计算的支持等)。更重要的是,体系结构研究正在探索与社会和谐交互、与环境可持续共处。在性能优先的基础上,未来的计算机发展模式将更加强调能效优先、环保优先、安全优先等。

体系结构的进步是实现高性能计算和机器智能的基础和关键。面对当前大数据(Big Data)应用,体系结构也将迎来新一轮变革。此外,智能电网、移动互联、机器学习、虚拟现实等方面的计算与通信需求也势必带来新的体系结构方面的挑战。再往远观几十年,未来计算机可能将依赖完全不同于现在的模型。或许是神经计算?是量子计算?届时我们的生活将会发生怎样的变化?

若你对当今日新月异的计算机系统所带来的机会感兴趣,或想要了解现代信息技术背后的基础软硬件架构,或有志于投身入下一代智能计算机设备研发的重大变革,或是期望像BAT和FLAG等公司一样继续在不久的将来用计算机技术改善人类生活,请联系我,我们携手努力。

培养目标

协助学生建立起计算机系统结构领域的基本知识框架,同时深入理解和掌握某一方向的前沿技术。指导学生完成相关文献阅读,知识背景积累,系统设计与搭建,实验制定与评估,以及英语写作训练。通过带领学生参与各类国际会议和交流活动,丰富视野,培养自信心,激发研究热情。制定符合学生背景的个性化培养模式,帮助学生提升个人专业技术水平。视学生攻读学位的不同而适当调整培养目标,针对博士生会相应拔高。概括来说,主要注重以下五点能力的培养:

  • 思维方式 - 如何看待现存或新兴的问题?如何捕捉不确定性中的确定性?如何发现混沌中的闪光点?
  • 归纳技巧 - 如何形成问题的抽象?如何推广一个想法?如何进行设计空间的探索?如何对比与实验?
  • 组织能力 - 如何凝练项目的中心思想?如何组织连贯的故事逻辑?以及如何分配有限的时间和资源?
  • 写作风格 - 如何撰写摘要和简介?如何排布段落结构?如何对比相关工作?如何形成个人写作风格?
  • 沟通表达 - 如何有礼有力的反驳和辩论?如何设计有感染力的幻灯片?什么是汇报过程必须避免的?
推荐阅读

[1] 《21世纪计算机体系结构 - 计算机体系结构共同体白皮书》,英文原版:这里
[2] 何谓博士研究:Matt Might, The illustrated guide to a Ph.D.,Available: Online
[3] 英语写作训练:William Strunk Jr., The Elements of Style, Fourth Edition
[4] 我所关注的刊物和会议
[5] 各种建议集锦 - 需要足够的精力阅读:)