現代計算機アーキテクチャ (Modern Computer Architecture)
プロセッサの高速化技術から記憶階層の最適化まで。現代の圧倒的な計算能力がいかなる設計思想（アーキテクチャ）の上に成り立っているのかを、理論と定量的評価の両面から探求します。
Course Content
パフォーマンスの定量化
ムーアの法則からAmdahlの法則まで。CPU時間やスループットを指標とした、計算機システムの科学的な評価手法を学びます。
メモリアーキテクチャ
記憶階層（階層構造）の設計。時間的・空間的局所性を利用し、低速なメインメモリの影響を最小化する戦略を修得します。
キャッシュ最適化
キャッシュミスの分類（3C）と、ブロックサイズ、セットアソシアティビティなどのパラメータ最適化を詳解します。
パイプラインとハザード
RISC-Vをベースとした命令のオーバーラップ実行。データ・分岐ハザードを「フォワーディング」等で解決する手法を学びます。
命令レベルの並列化 (ILP)
動的スケジューリングと投機実行。パイプラインのストールを回避し、命令流から最大限の並列性を抽出する技術を修得します。
スレッドレベルの並列化 (TLP)
マルチコア・マルチプロセッサ。キャッシュコヒーレンスプロトコル（MSI/MESI）と、並列プログラムの同期と整合性を学びます。
Lecture Notes: アーキテクチャが描くロマンス
「君への愛は年々進化しているよ」と彼は言いました。
しかし彼女は、ムーアの法則を独自の解釈で適用していました。
「ええ、あなたのパフォーマンスが18ヶ月ごとに2倍になるのは当然として、
私の『要求リスト』の集積密度も18ヶ月ごとに2倍になっているわ。
去年はディナーだけで満足（Speedup）できたけど、今年は指輪と海外旅行を同時実行（Parallelism）してくれないと、
私の満足度という指標（Metric）は向上しないのよ。」
「最近の僕たち、全然噛み合ってないね」と彼女が言いました。
彼は「時間的局所性（昨日話したこと）」も「空間的局所性（近くにある思い出）」も無視して、
全く新しい不満ばかりをぶつけていたからです。
彼女の脳内キャッシュは常にミス（Miss）を繰り返し、心は低速なメインメモリ（過去の全記録）を読み取りに行ってしまいました。
愛を長続きさせたいなら、新しい情報を詰め込む前に、まず共有済みのデータをヒット（Hit）させる努力が必要です。
久しぶりのデート、会話が全く弾みません。
典型的な「コールド・スタート（Compulsory Miss）」の状態です。
彼は焦って、かつて彼女が好きだった話題を次々と投入しました（プリフェッチ）。
しかし、彼女の興味は既に別のドメインへ移っており、キャッシュは激しくコンフリクト（Conflict Miss）を起こしました。
一度汚れた（Dirty）データをライトバック（謝罪）せずに、新しい命令を書き込もうとしても、システムのハングアップは免れません。
「今の発言、さっきの話と矛盾してない？」
結婚記念日のレストランで、深刻なデータハザードが発生しました。
前の会話の結果（Ｗrite）が出る前に、次の話題（Read）を始めてしまったために、依存関係が崩壊したのです。
二人の間に「フォワーディング（根回し）」の回路が備わっていれば、
ディナーの雰囲気がパイプライン・フラッシュ（全台無し）になることはなかったでしょう。
「彼女はきっと、このサプライズを喜ぶはずだ」
彼はその推測に基づき、勝手に高価な指輪を買い、高級ホテルを予約しました（投機実行）。
しかし、予測は外れ、彼女は「今は仕事に集中したい」と告げました。
彼の人生のパイプラインは激しくロールバックされ、
費やしたコストと時間はすべて「無効な命令」として闇に消えていきました。
「僕は君だけを愛しているよ」と言いながら、
彼は時間を細かく区切り、複数の相手と同時並行で付き合っていました。
アーキテクチャ用語で言うところの「スレッドレベルの並列化（TLP）」です。
彼はコンテキスト・スイッチの天才でしたが、ある日、共有アカウントの設定ミスで同期（Synchronization）に失敗しました。
一貫性プロトコルが破綻した瞬間、彼のマルチスレッドな生活はデッドロックに陥り、回復不能なシステムダウンを迎えました。