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(龙芯胡伟武等主讲)教指委“计算机体系结构”导教班邀请函(7月.北京)
发布时间:2018-06-19 10:50:32.0来源:机工教育服务网 作者:孟祥昱 浏览次数:351

2018计算机体系结构课程导教班

邀请函

各高校:

2010年起,在教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会(简称“教指委”)的组织和推动了以培养计算机类专业学生系统能力为目标的课程和教学改革。近两年,教指委公布了四批“系统能力培养——专业课程体系改革及课程建设”项目示范院校和试点院校,引导系统能力培养课程改革向不同类型、不同层次高校推进,越来越多的高校迫切希望对课程体系中的核心课程——“计算机体系结构”进行导教。

在大学本科阶段开设“计算机体系结构”课程面临诸多困难:第一,计算机体系结构是工程性很强的课程,而我国的大学老师大多没有机会实际参与设计CPU和操作系统,对计算机的软硬件工作过程不能融会贯通,进而无法培养学生对“造计算机”的兴趣;第二,计算机体系结构内容繁多,技术发展快,确保教学内容兼顾基础性和前瞻性是一项极具挑战性的工作;第三,应如何设置课程实践教学内容,通过适合本科生的实验训练,使学生理解计算机系统工作的原理和CPU设计方法。

为帮助高校老师解决上述问题,教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会、龙芯公司、机械工业出版社华章分社将联合举办“2018年计算机体系结构课程导教班”。本次导教班由龙芯公司赞助,特邀“龙芯之父”胡伟武教授和龙芯公司汪文祥博士主讲。本次导教班分为理论和实践两个部分,理论部分重点梳理计算机体系结构课程的教学体系,并对重点难点进行详细解读和导教,实践部分则带领参会教师设计一个真实CPU并运行真实操作系统。导教班讲师团队精心安排了课程内容,期望为开设此课程或有意开设此课程的教师搭建交流平台,进一步推动课程的建设。

敬请各高校选派课程相关教师参会交流。

  1. 导教班时间安排

    ◎ 报到:2018年7月29日

  • 课程导教:2018年7月30日-8月3日

  • 地点:北京科技大学机电信息楼3楼实验室

  1. 主讲教师

    胡伟武

    中国科学院研究生院计算机系统结构专业博士研究生学历,工学博士,研究员,中国科学院大学博士生导师,负责中国科学院大学本科、硕士和博士计算机系统结构系列课程的教学。现任中国科学院计算技术研究所总工程师,龙芯中科技术有限公司总裁,全国青联委员,第十一届全国人大代表,党的十九大代表。

    汪文祥

    中国科学院大学工学博士,高级工程师,中国科学院大学岗位教授,负责中国科学院大学本科生计算机系统结构基础实验课的教学。主要研究方向为处理器体系结构设计、处理器验证及计算机系统性能分析优化等,参与了多项国家“核高基”、863 和 973 项目,在国内外各种期刊会议发表文章十余篇,申请专利数十项,授权专利十余项。任龙芯中科芯片研发部IP组组长,负责龙芯系列CPU IP 核的开发研制及维护,期间负责完成了龙芯GS464E、GS264/GS232E和GS132E等多款CPU IP核的研制。

    三、导教班内容安排

    本次导教班基于高校在开设本科生“计算机体系结构”课程中遇到的困难,并结合中国科学院大学多年来开设本科生“计算机体系结构”课程的经验以及主讲教师研发龙芯CPU的工程经验,安排导教班内容如下:

    导教班目标

针对本科生“计算机体系结构”课程教学,结合龙芯产品研发的工程实践,解析计算机体系结构的理论内容,进行实践教学示范,交流探讨课程教学与产业实践融合的有效途径。本课程希望达成以下目标:一是探讨如何建立学生的系统观。希望这门课程能教会学生从系统的角度看待计算机,不再简单地以主频论性能,或者简单地把用户体验归结于CPU的单项性能。二是探讨如何以理论和实践相结合的方式让学生掌握计算机体系结构的若干概念。计算机体系结构中的概念很多,虽然抽象,但是必须掌握。比如计算机体系结构的四大设计原则,指令系统结构,处理器流水线,等等。三是探讨如何让学生掌握一些重点知识并形成一些重点能力。主要包括:计算机的ABI接口,存储管理中的虚实地址转换过程,通过IO地址空间扫描进行IO设备初始化,计算机系统的启动过程,重要总线如AXI总线、内存总线、PCIE总线的信号及其时序,用Verilog编写RTL代码的能力,先行进位加法器的逻辑,两位一乘补码乘法器逻辑,用Perf或Oprofile进行性能分析的能力,等等。

◎导教班日程

时间

内           容

2018.7.29

15:00-21:00

报到,地点:北京科技大学机电信息楼3楼实验室

2018.7.30

900-1700

课程导教

1.引言

计算机体系结构的研究内容

衡量计算机的指标

计算机体系结构的发展

体系结构设计的基本原则

2.指令系统

指令系统简介

指令系统设计原则

指令系统发展历程

指令集结构

3.特权指令系统

特权指令系统简介

异常与中断

存储管理

胡伟武

2018.7.31

900-1700

课程导教

4.软硬件协同

函数调用规范

中断的生命周期

系统调用过程

同步与通信

5.计算机组成原理和结构

冯诺依曼结构

计算机的组成部件

计算机系统硬件结构发展

处理器和IO设备间的通信

6.计算机总线接口技术

总线概述

总线分类

片上总线

内存总线

系统总线

设备总线

胡伟武

2018.8.01

900-1700

课程导教

7.计算机系统启动过程分析

处理器核初始化

总线接口初始化

设备的探测及驱动加载

多核启动过程

8.运算器设计

二进制与逻辑电路

简单运算器设计

定点补码乘法器

9.指令流水线

单周期处理器

流水线处理器

指令相关和流水线冲突

流水线与异常处理

提高流水线效率的技术

胡伟武

2018.7.31

183000-20

课程实验

1.实验环境介绍

2.Verilog基础、功能部件及流水线电路实现

汪文祥

2018.8.02

900-1700

课程导教:

10.并行编程基础

程序的并行行为

并行编程模型

典型并行编程环境

11.多核处理结构

多核处理器的发展演化

多核处理器的访存结构

多核处理器的互连结构

多核处理器的同步机制

典型多核处理器

12.计算机系统评价和性能分析

计算机系统性能评价指标

测试程序集

性能分析方法

13.什么是计算机体系结构

胡伟武

2018.8.02

1830-2000

课程实验

3. 简单MIPS CPU设计与实现

单发射5级静态流水

数据前递

中断和例外

汪文祥

2018.8.03

900-1700

课程实验

4.MIPS CPU进阶实验

总线接口;

TLB

SoC系统集成

5.CPU实验调试方法

汪文祥

、报名须知 


2018年“计算机体系结构”课程导教班报名回执.doc 

1. 本次导教班得到龙芯公司赞助,会议费用为1500/

缴费方式:A  现场缴费,现金、刷卡(银行卡、公务卡均可)

B  汇款,汇款账号信息具体如下 [ 汇款请务必注明:2018年“计算机体系结构”课程导教班+学校名+姓名(例如2018年“计算机体系结构”课程导教班+北京大学+张三2人)]

开户行:中国工商银行百万庄分理处,银行12位代码:102100000144

名:北京华章图文信息有限公司

户:0200 0014 0900 6799 252

途:2018年“计算机体系结构”课程导教班会务费

  1. 报到时间:7291500-2100,地点:北京科技大学机电信息楼3楼实验室。

    3. 交通费、食宿费自理。参会教师请自行预订酒店,会务组不代为预订。

    4. 参会教师请填写附件中的报名回执发至会议联系人处,收到会议联系人的回复邮件后方为报名成功。

    会议联系人:刘聪,

    邮箱 :hzlc@hzbook.com    电话:010-88379129,18601270768

    教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会

    龙芯中科技术有限公司

    机械工业出版社华章分社

    (北京华章图文信息有限公司)