在数字技术的浩瀚宇宙中，计算机系统结构宛如“硬件与软件的桥梁设计师”，决定着计算系统的性能边界与进化方向。课程代码 02325 聚焦的计算机系统结构，正是剖析计算机底层架构逻辑、探寻系统高效运行奥秘的关键密钥。
计算机系统结构绝非单一硬件的堆砌，它围绕指令集架构、存储层次、并行计算模型三大维度展开深度探索：
1. 指令集架构（ISA）：作为软件与硬件的交互契约，RISC与CISC架构的设计逻辑、寻址方式优化，直接决定程序执行效率与硬件实现复杂度；
2. 存储层次体系：从寄存器、Cache到主存、外存的层级协同，局部性原理驱动下的存储访问加速策略，是突破存储墙瓶颈的核心路径；
3. 并行计算模型：多核处理器、异构计算（CPU+GPU+FPGA）的架构设计，解锁摩尔定律后时代的性能跃迁密码。
追溯冯·诺依曼体系的奠基性框架，其“存储程序”思想仍在改写计算范式：
→ 传统单核架构向众核/异构架构的演进，暴露访存延迟、功耗墙等新挑战，催生缓存一致性协议（如MESI）、非对称多核（AMP）设计等解决方案；
→ 云计算场景下，数据中心级系统结构聚焦资源池化、弹性调度，通过NUMA架构优化跨节点内存访问，支撑海量并发计算；
→ 边缘计算领域，嵌入式系统结构围绕低功耗、高能效重构，指令集精简（如RISC-V）与专用加速器（如NPU）深度融合，重塑终端计算边界。
掌握系统结构逻辑，绝非纸上谈兵：
▪ 对开发者而言，理解流水线 stall 成因、Cache 失效场景，可针对性优化代码（如数据对齐、循环展开），突破程序性能天花板；
▪ 对架构师来说，从指令级并行（ILP）到线程级并行（TLP）的设计逻辑，是定义芯片/整机产品竞争力的核心筹码；
▪ 对科研者而言，量子计算架构、存算一体等前沿方向，本质是系统结构理论在新物理维度的范式革新。
入门可精读《计算机体系结构：量化研究方法》，通过Amdahl定律、Roofline模型建立性能分析框架；进阶需结合仿真工具（如Gem5）搭建自定义架构模型，实测指令吞吐量、缓存命中率等关键指标；最终落地可参与开源RISC-V芯片设计、分布式系统架构优化等实战项目，将理论转化为可量化的系统效能。
02325 计算机系统结构，是叩开计算系统本质的大门——每一次架构的迭代，都是对“如何让计算更高效、更智能”的深度作答。在算力竞逐的时代，读懂系统结构，方能站在硬件与软件的交叉点，定义下一代计算的可能性。