اگه یه روزی ازت بپرسن پشت این صفحه‌ای که داری نگاهش می‌کنی چی می‌گذره، جوابش می‌شه: پردازنده. همون قطعه‌ای که همه‌چیز ازش شروع می‌شه. دوره ساختار کامپیوتر دقیقاً برای همینه که بفهمی این قطعه چطوری کار می‌کنه، از کجا شروع می‌شه و چطور به اون پیچیدگی امروزی رسیده...
آشنایی با دوره ساختار کامپیوتر
اگه یه روزی ازت بپرسن پشت این صفحه‌ای که داری نگاهش می‌کنی چی می‌گذره، جوابش می‌شه: پردازنده. همون قطعه‌ای که همه‌چیز ازش شروع می‌شه. دوره ساختار کامپیوتر دقیقاً برای همینه که بفهمی این قطعه چطوری کار می‌کنه، از کجا شروع می‌شه و چطور به اون پیچیدگی امروزی رسیده.
کامپیوترها امروز بخش جدانشدنی زندگی ما شدن. از همون لحظه‌ای که گوشی رو دست می‌گیری تا وقتی پشت لپ‌تاپ نشستی، یه پردازنده داره برات محاسبه می‌کنه. اون‌هایی که این ماشین هوشمند رو طراحی و می‌سازن، دانش تخصصی‌ای دارن که از همین درس شروع می‌شه. به خاطر همین، دانشجوهای مهندسی کامپیوتر و هر کسی که دلش می‌خواد بدونه زیر کاپوت کامپیوتر چی خبره، از مباحث این دوره بی‌نیاز نیستن.
این دوره دقیقاً چیه و چرا ارزش وقت گذاشتن داره؟
این مجموعه، تدریس یکی از استادهای مطرح دانشگاه شریف، محمدرضا موحدین، توی سال ۱۳۹۲ هست. از مباحث پایه شروع می‌شه و تا پیشرفته‌ترین موضوعات طراحی پردازنده پیش می‌ره. خبر خوب اینکه این دوره رایگان در اختیار علاقه‌مندان قرار گرفته و همین باعث شده دانشجوها از هر نقطه ایران بتونن به آموزش باکیفیت دسترسی داشته باشن.
ایده اصلی پشت این دوره ساده‌ست: تو باید بتونی با زبان کامپیوتر حرف بزنی. یعنی خودت رو جای پردازنده بذاری، محاسباتش رو دنبال کنی و درک کنی چرا یه پردازنده امروزی این‌قدر سریع کار می‌کنه.
مشخصات دوره در یک نگاه
ویژگی
جزئیات
عنوان دوره
ساختار کامپیوتر
مدرس
محمدرضا موحدین (دانشکده برق شریف)
تعداد جلسات
۲۷ جلسه
مدت زمان کل
۳۰ ساعت و ۸ دقیقه
سطح
پایه تا پیشرفته
پیش‌نیاز پیشنهادی
مدارهای منطقی (به‌عنوان مکمل)
وضعیت
رایگان 🎓
بعد از این دوره چه چیزهایی یاد می‌گیری؟
مسیر یادگیری این دوره یه جورایی شبیه ساختن یه پازل از پایه‌ست. اول قطعه‌های کوچیک، بعد تصویر کامل:
ریاضیات کامپیوتری: با سیستم اعداد آشنا می‌شی و می‌فهمی جمع، تفریق و ضرب اعداد صحیح داخل کامپیوتر چطوری انجام می‌شه. یه نکته کاربردی: همین‌جا متوجه می‌شی چرا بعضی محاسبات ساده توی برنامه‌نویسی نتیجه عجیب می‌دن!
اعداد ممیزی (شناور): یاد می‌گیری چطور تعداد زیادی مقدار رو با بیت‌های کم نمایش بدی. این مفهوم توی گرافیک، شبیه‌سازی و حتی بازی‌سازی خیلی به کارت میاد.
طراحی ISA: معماری مجموعه دستورالعمل یا همون ISA، یه مدل انتزاعی از کامپیوتره که ساختار و زبانش رو تعیین می‌کنه. با این مهارت می‌تونی سیستم‌های اصلی یه کامپیوتر رو طراحی کنی.
تحلیل دستورات MIPS: معماری MIPS یکی از اصلی‌ترین انواع ساختار کامپیوتره. با دستوراتش سیکل‌های single cycle و multi cycle رو پیاده‌سازی می‌کنی و کنترلرش رو می‌سازی.
پایپ‌لاین: اینجاست که می‌فهمی چرا پردازنده‌های امروزی این‌قدر تند کار می‌کنن. موازی‌سازی و افزایش سرعت پردازش داده‌ها رو تجربه می‌کنی.
پردازنده‌های جدید: با مفاهیمی مثل Multiple Issues، Dynamic Scheduling و Parallel Processing آشنا می‌شی و مکانیزم پردازنده‌های مدرن رو می‌شناسی.
این دوره به چه کسی می‌خوره؟
راستش رو بخوای، فیلم‌های این مجموعه مربوط به سال ۱۳۹۲ هستن. با توجه به تغییرات سیلابس درس‌های «ساختار» لیسانس و «ساختار پیشرفته» فوق‌لیسانس، این ویدئوها الان بیشتر برای درس ساختار کامپیوتر مقطع کارشناسی مناسب‌ترن. پس اگه دانشجوی ارشد معماری کامپیوتر هستی و دنبال ساختار پیشرفته می‌گردی، شاید این مجموعه دقیقاً همون چیزی نباشه که می‌خوای. ولی اگه از رشته‌های دیگه وارد تحصیلات تکمیلی معماری شدی، این مباحث می‌تونه پایه‌ت رو خیلی قوی کنه.
دانشجوهای لیسانس، علاقه‌مندان به پردازنده و هر کسی که می‌خواد ساختار و زبان کامپیوتر رو اصولی یاد بگیره، می‌تونن از این دوره استفاده کنن.
یه ویژگی متمایز که ارزش دونستن داره
اسلایدهای درس همراه با ویدئوها ارائه شدن. هرچند اسلایدها مو به مو همون چیزی که توی فیلم گفته شده نیستن، ولی چون بعداً برای درس ساختار لیسانس تدوین شدن، می‌تونی ارتباط خوبی بینشون و مباحث دوره پیدا کنی. این یعنی یه منبع مکمل داری که موقع مرور خیلی کمکت می‌کنه.
سرفصل و ساختار محتوا
دوره در ۲۷ جلسه ارائه شده و کل محتوای آموزشی‌اش ۳۰ ساعت و ۸ دقیقه‌ست. توی این مسیر با سیستم اعداد، عملیات ریاضی روی اعداد، اعداد ممیز شناور، معماری MIPS، FSMها و هر چیزی که برای طراحی یه پردازنده ساده لازمه، آشنا می‌شی. آخرش هم می‌تونی عملکرد پردازنده‌های امروزی رو کامل تشریح کنی و بفهمی سرعت بالای پردازش داده‌ها از کجا میاد.
چند سوال که ممکنه تو ذهنت باشه
آیا این دوره پیش‌نیاز خاصی داره؟
نه، مباحث از پایه شروع می‌شن. فقط اگه با مدارهای منطقی آشنایی داشته باشی، درک عملکرد پردازنده‌ها برات ساده‌تر می‌شه. به همین دلیل توی چارت درسی، مدارهای منطقی به‌عنوان مکمل پیشنهادی این درس معرفی شده.
این دوره چطور به کارم میاد؟
اگه یه پروژه طراحی پردازنده یا شبیه‌سازی معماری داشته باشی، این مباحث دقیقاً همون ابزاریه که لازم داری. حتی اگه برنامه‌نویس باشی، فهمیدن ساختار پردازنده بهت کمک می‌کنه کدی بنویسی که سریع‌تر اجرا بشه.
چرا این دوره رو انتخاب کنم؟
چون رایگانه، مدرسش از دانشگاه شریف و محتواش از پایه تا پیشرفته رو پوشش می‌ده. برای شروع یادگیری معماری کامپیوتر، نقطه ورود خیلی خوبیه. 🚀
