הקורס הינו קורס מבוא לחומרה,ארכיטקטורת מעבדים, ומבוא לתכנון מעבדים ספרתיים. הקורס יכלול את הנושאים הבאים:
1 . מבוא לארכיטקטורת מחשב : [מרכיבי המחשב , חוק מור, סט הפרודות, נתוח ביצועים , חוק Amdahl]
2 . ייצוג מספרים [מספר שלם , נקודה קבועה ונקודה צפה - המרה, תחומי יצוג, ואריטמטיקה]
3 . מבוא למוליכים למחצה [מהוא מוליך למחצה להדיוטות, הטרנזיסטור כמתג, בניית פונקציות לוגיות מטרנזיסטורים].
4 . אלגברה בוליאנית ופונקציות קומבינטוריות. צימצום פונקציה. פונקציות לוגיות יסודיות ומתקדמות.
5 . מעגלים קומבינטורים, מכונות מצבים, טקסונומיה ומושגים.
מעגלים סדרתיים, רכיבי זיכרון (latches and flip-flops), אנליזה וסינתזה של מעגלים קומבינטוריים ומכונות מצבים.
6 . תזמון מעגלים קומבינטורים וסדרתיים.
7 . מבוא לארכיטקטורת מעבדים (C to assembly and binary, Van-Neumann vs. Harvard, CISC vs. RISC, architecture compatibility visible-ISA vs.
mico-architectural point of views). שלבי ביצועו במעבד MIPS
8 . מימוש MIPS : מחזור אחד , מחזורים מרובים , pipline (כולל עקרונות וסיכונים) . נקודות מיקוד: הערכת ביצועים, הבנת יתרונות וחסרונות , תדירות מעגל, pipeline hazard elimination), אינטרפטים
9. היררכית זיכרון: בעיה, מונחים , טקסונומיה של miss , ארגון זכרון מטמון (שיטות מיפוי ועדכון, היראכיה), התנהגות זכרון מטמון תחת תוכניות.
10. זיכרון וירטואלי : הצורך בזיכרון וירטואלי, מושגים , מיפוי דפים [ היררכי ושטוח ] , בעיות , ניהול זיכרון ובעיות TLB .
11 . ארכיטקטורות מחשב מודרניות: שיטות מיקבול, סופר pipline וסופר סקלר, out of order execution, מכונות וקטוריות , קוהרנטיות של זכרונות
12 . נושאים נבחרים מתוך: שיטות חיזוי, אינטרפטים, עבודה עם hw devices (io).