Computer Design là lĩnh vực nghiên cứu và xây dựng cấu trúc bên trong của một hệ thống máy tính – từ các thành phần phần cứng như CPU, bộ nhớ, bus, ALU, đến các tầng vi kiến trúc (microarchitecture) và logic số. Đây là nền tảng cốt lõi để tạo nên các thiết bị điện tử hiệu năng cao, tiết kiệm năng lượng và xử lý linh hoạt.
Thành phần trong Computer Design
1. Kiến trúc máy tính (Computer Architecture)
- Tập lệnh (ISA): x86, ARM, RISC-V
- Kiến trúc Von Neumann vs Harvard
- Superscalar, pipelining, out-of-order execution
2. Vi kiến trúc (Microarchitecture)
- ALU, Register File, Control Unit
- Cache L1/L2/L3, Branch Prediction
- Bus và giao tiếp giữa các thành phần
3. Thiết kế logic số (Digital Logic Design)
- Logic tổ hợp và tuần tự
- Finite State Machine (FSM)
- Các mạch cơ bản: cộng, nhân, RAM/ROM
4. Thiết kế vi mạch (VLSI/ASIC/FPGA)
- Thiết kế chip bằng Verilog/VHDL
- Tối ưu hiệu suất, công suất và diện tích
- Triển khai phần cứng chuyên biệt
