edu-csa

# Архитектура компьютера

## Лекция 1

## Введение. Структура курса

Пенской А.В., 2025

----

## План лекции

1. Ссылки
1. Позиционирование курса
1. Понятие вычислительной платформы
1. Содержание курса
1. Расписание курса

---

## Ссылки

- Чат: [csa_ак_2025](https://t.me/+iKC0KMQBUykxN2Rk)

- Telegram Bot: [@csa_2025_bot](https://t.me/csa_2025_bot)

- Ведомость: [Google Sheets](https://docs.google.com/spreadsheets/d/1Tdmb-OZQnCgKuEILvNlSlzJOTsNEMZH8cKBwpl-xlV8/edit?usp=sharing)

------

Материалы: [Gitlab SE ITMO](https://gitlab.se.ifmo.ru/computer-systems/csa-rolling)

---

## Позиционирование курса

Хороший разработчик — тот, кто умеет делать правильные предположения:

- как устроены системы, с которыми он работает;
- как должны быть устроены системы, которые он делает;
- к каким последствиям могут приводить принятые им решения;
- какие «странности» можно ожидать и почему.

**Цель курса:**

- сформировать базу для предположений (одинаковые механизмы воспроизводятся в разных частях компьютерных систем);
- устранить элементы "магического мышления" и "карго культа".

----

### Отличительные особенности курса

- широта вместо глубины рассмотрения (отсутствие фокуса на конкретной архитектуре);
- акцент на компромиссах и "ошибочных" решениях, экзотика;
- логика развития компьютерных систем (пантеизм vs. эволюция).

### Курс не готовит

- программистов на низком уровне;
- разработчиков процессоров;
- программистов высокопроизводительных систем;
- разработчиков встроенных систем;
- архитекторов компьютерных систем.

---

### Центральное понятие: <br/> "Вычислительная платформа"

![](/fig/platform-general-view.png)

(для пользователя/программиста/разработчика)

----

### Иерархия уровней платформ/абстракций

![](/fig/level-of-abstraction-for-computing-system-vert.png)

</div><div class="col">

![](/fig/vertical-horizontal-arch.png)

</div></div>

----

### Platform-based Design. <br/> Разработка системной платформы

![Design Process in Platform-based Methodology](/fig/platform-based-design.png)

*Zeng Haibo, Vishal Shah, Douglas Densmore, and Abhijit Davare. Simple Case Study in Metropolis. Vol. 4. Technical Memorandum UCB/ERL.*

----

### Уровни платформ и продуктов. Специальности

!["OSI Layers" for Coding Careers](/fig/osi-carrers.jpg)

- OSI Layers for Coding Careers, [link](https://swyx.io/osi-layers-coding-careers)
- Inspired by [OSI Model](https://en.wikipedia.org/wiki/OSI_model)

----

### Тенденции вычислительных платформ

Внутри компьютера:

- смена основной процессорной архитектуры;
- разнообразие (гетерогенность) вычислительных платформ;
    - число использования спец. вычислителей (GPU, TPU);
- реконфигурируемые вычислители.

За пределами компьютера:

- облачные вычисления, server-less;
- распределённые системы, системы систем, IoT;
- вычисление вне доверенного окружения, Blockchain, Smart Contract.

---

1. Содержание курса: [link](https://gitlab.se.ifmo.ru/computer-systems/csa-rolling#лекции)
1. Структура курса, оценивание и баллы: [link](https://gitlab.se.ifmo.ru/computer-systems/csa-rolling#структура-курса-оценивание-и-баллы)
1. Расписание курса: [link](https://gitlab.se.ifmo.ru/computer-systems/csa-rolling#расписание-курса)
1. Лабораторные работы: [link](https://gitlab.se.ifmo.ru/computer-systems/csa-rolling#лабораторные-работы)
    - Лаб. 1 или Лаб. 4 (Адаптация под Hard/Soft skill-ы).
    - Лаб. 2.
    - Лаб. 3.
1. Текущее тестирование: [link](https://gitlab.se.ifmo.ru/computer-systems/csa-rolling#текущее-тестирование)
1. Экзамен: [link](https://gitlab.se.ifmo.ru/computer-systems/csa-rolling#экзамен)
1. Побочные квесты: [link](https://gitlab.se.ifmo.ru/computer-systems/csa-rolling#побочные-квесты)

---

## Расписание курса

```text
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |                                |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|----|----|----|----|----|----|----|--------------------------------|
|   | x |   |   |   |   |   |   |   |    |    |    |    |    |    |    | Уточнения групп для лаб.       |
|   | x |   |   |   |   |   |   |   |    |    |    |    |    |    |    | Регистрация в боте             |
|   | x |   |   |   |   |   |   |   |    |    |    |    |    |    |    | Варианты для лаб. 3 и 4        |
|   |   |   |   |   |   |   |   |   |    |    |    |    | x  |    |    | Последний семинар              |
|   |   |   |   |   |   |   |   |   |    |    |    |    |    |    |    |                                |
|   |   | x |   |   |   |   |   |   |    |    |    |    |    |    |    | Эссе 1. Выдача темы            |
|   |   |   |   |   | x |   |   |   |    |    |    |    |    |    |    | Эссе 1. Написание. Загрузка    |
|   |   |   |   |   |   |   | x |   |    |    |    |    |    |    |    | Эссе 1. Рецензирование         |
|   |   |   |   |   |   |   |   |   |    |    |    |    |    |    |    |                                |
|   |   |   |   |   |   |   | x |   |    |    |    |    |    |    |    | Эссе 2. Выдача темы            |
|   |   |   |   |   |   |   |   |   |    | x  |    |    |    |    |    | Эссе 2. Написание. Загрузка    |
|   |   |   |   |   |   |   |   |   |    |    |    | x  |    |    |    | Эссе 2. Рецензирование         |
|   |   |   |   |   |   |   |   |   |    |    |    |    |    |    |    |                                |
|   |   | x |   |   |   |   |   |   |    |    |    |    |    |    |    | Лаб. 3. Консультация. Введение |
|   |   |   |   |   |   |   |   |   |    |    |    |    |    |    |    |                                |
|   |   |   |   | x |   |   |   |   |    |    |    |    |    |    |    | Лаб. 4. Консультация. Введение |
|   |   |   |   |   |   |   |   |   | x  |    |    |    |    |    |    | Лаб. 4. Весь материал прочитан |
|   |   |   |   |   |   |   |   |   |    |    | x  |    |    |    |    | Лаб. 4. Пересдача              |
|   |   |   |   |   |   |   |   |   |    |    |    | x  |    |    |    | Лаб. 4. Сдача на своём языке   |
|   |   |   |   |   |   |   |   |   |    |    |    |    |    |    |    |                                |
|   |   |   |   |   |   |   |   |   |    |    | x  |    |    |    |    | Готовность конспекта           |
```

[link](https://gitlab.se.ifmo.ru/computer-systems/csa-rolling#расписание-курса)