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ASPEN培训课程
芯片设计工程师、嵌入式软件开发者、系统架构师及高性能计算研究人员。
掌握 CPU 核心组成单元（运算器、控制器、存储器）的工作原理。
理解指令流水线、超标量、乱序执行等现代微架构技术。
能够分析 CPU 性能瓶颈并为特定应用场景进行架构选型。
CPU 发展概述：从单核到多核、从顺序执行到乱序执行的技术演进；摩尔定律与登纳德缩放定律的物理极限；现代 CPU 的分类（嵌入式、桌面、服务器、移动）。
指令集体系结构：指令集与微架构的区别；CISC 与 RISC 设计哲学对比；x86、ARM、RISC-V 指令集的特点。
数据表示与编码：定点数、浮点数（IEEE 754 标准）的表示方法；字符编码（ASCII、Unicode）；数据对齐与端序问题。
CPU 核心组成：算术逻辑单元（ALU）与浮点运算单元（FPU）的设计；控制单元的实现（微程序控制、硬布线控制）；寄存器的分类与作用（通用寄存器、状态寄存器、指令指针）。
指令流水线：经典五级流水线（取指、译码、执行、访存、写回）的原理；流水线冒险（结构冒险、数据冒险、控制冒险）及其解决技术（转发、分支预测）。
超标量与乱序执行：多发射超标量架构；指令调度与重排序缓冲（ROB）； Tomasulo 算法简介；寄存器重命名技术。
存储层次：存储器金字塔（寄存器—L1/L2/L3 缓存—内存—外存）；高速缓存（Cache）的工作原理（映射方式、替换策略、写策略）；缓存一致性协议（MESI）。
分支预测：静态预测与动态预测；分支目标缓冲（BTB）；两级自适应预测器；分支预测失败的性能代价。
中断与异常：中断类型（可屏蔽中断、非屏蔽中断、异常）；中断向量表与中断处理流程；中断控制器（如 8259A）的工作原理。
虚拟内存：分段与分页机制；页表结构与 TLB（快表）；虚拟地址到物理地址的转换；内存保护机制。
现代 CPU 新技术：同步多线程（SMT/Hyper-Threading）；非均匀访存（NUMA）架构；乱序执行与功耗控制（DVFS）。
综合实战项目：基于给定指令集（如 RISC-V 子集）设计并实现一个简单的 5 级流水线 CPU 模拟器，并通过测试程序验证其功能。
