تصميم أنظمة الحاسوب: مفاهيم متقدمة في المعالجات الحديثة

في هذه الدورة المتقدمة في علوم الحاسوب ستتعرّف إلى المفاهيم التي تقوم عليها هندسة وتصميم الحواسيب الحديثة المعتمدة على تعدد الأنوية. كما ستتعلم كيف تؤثر قرارات التصميم المعماري مباشرةً في كفاءة الطاقة والأداء، ولماذا تُعد هذه المفاضلات أساسية عند بناء أنظمة حوسبة مستقبلية سريعة وموفرة للطاقة. تغطي الدورة أسس استغلال التوازي بين التعليمات داخل المعالج، بما في ذلك التنفيذ خارج الترتيب (Out-of-Order Execution)، والتنبؤ بالتفرعات (Branch Prediction)، وآليات التعامل مع الاستثناءات (Exception Handling). وستنتقل أيضاً إلى مفاهيم متقدمة في أنظمة الذاكرة، مثل الجلب المسبق للبيانات (Prefetching) وتماسك الذاكرة المخبئية (Cache Coherency) في البيئات متعددة الأنوية، وكيف تؤثر هذه التقنيات في زمن التنفيذ واستهلاك الطاقة. تُعد هذه المفاهيم حجر أساس لتصميم أنظمة حاسوبية مستقبلية قادرة على تعظيم كفاءة الحوسبة عبر تحسين استغلال الموارد وتقليل الهدر الطاقي. بالإضافة إلى المحتوى العلمي، ستتفاعل مع مجتمع من المتعلمين ذوي الاهتمامات المشابهة لتبادل المعرفة والخبرات. الدورة مستمدة من مقرر دراسات عليا متقدم في معمارية الحاسوب بجامعة تشالمرز للتكنولوجيا. يُنصح الملتحقون بأن تكون لديهم خلفية في أساسيات تصميم وتنظيم الحاسوب، بما يشمل مفاهيم خطوط الأنابيب (Pipelining) والذاكرة المخبئية (Caches)، لضمان الاستفادة القصوى من الموضوعات المتقدمة المطروحة.

• فهم البنية العامة لحاسوب متعدد الأنوية
• التعرّف إلى مفاهيم تصميم متقدمة تُستخدم في الحواسيب متعددة الأنوية المستقبلية
• فهم كيف يؤثر تصميم الحاسوب في كفاءة الطاقة وسرعة تنفيذ البرامج على الأنظمة المستقبلية
• معرفة كيفية تطبيق مفاهيم التصميم المُدرّسة في أنظمة الحوسبة متعددة الأنوية الحديثة

• درجة بكالوريوس في علوم الحاسوب أو الهندسة مع معرفة أساسية بتنظيم الحاسوب
• الإلمام بمفاهيم تصميم الحاسوب الأساسية، بما في ذلك خطوط الأنابيب والذاكرة المخبئية؛ ويمكن لمن يفتقر لهذه الأساسيات تعلمها من ChM007x