学生问我：“老师，您为什么想设计一个计算机核，就能够快速用Verilog写出来？”这时我总是说：“要熟练掌握计算机的原理。”

 

急功近利的教育形式有时会害死人。我接触过若干个计算机专业的博士生，号称自己设计过流水线处理器，当我问到流水线有什么缺点？考虑过如何改进的时候，总是见到沉默或茫然。很多计算机专业的学生，将MIPS的部分编码弄到开发板上跑了一下，就宣称自己掌握了流水线结构的设计了，实则仅仅是模仿了一下而已。其实要能够真正掌握流水线结构计算机的CPU设计，只有深刻地理解计算机核心设计的基本原理，才能够深刻分析它的优缺点，综合地考虑它在计算机系统中的作用，进而决定需要如何改进。

 

我是数学专业毕业的，后来搞了计算机理论和设计方向。对计算机的理解和思考，我感到一定要和数学一样，各种设计都应该多问为什么。不然，即使有些事，甚至是很复杂的计算机核心设计问题，你能模仿做出来，而最终结果也是空荡荡的，没有多少属于自己的东西。

 

当前，正处在计算机CPU设计全面向片上多处理器方向过渡的时候，计算机的理论和方法都面临着巨大的挑战。人们已经逐渐地感觉到操作系统的软件管理方式，存在着许多问题，片上网络结构的多核同样也存在许多难以解决的问题，人们开始怀疑传统的计算机架构，甚至有人提出要推翻冯.诺依曼的计算机设计思想。有人提出用高级语言形式的宏指令取代机器指令，也有人提出用可重构技术，不用从最基本的计算机指令做起，用“超市选购”的方法，实现“颠覆冯.诺依曼结构”的设计。这一切是真是假？是好还是不好？都需要我们用计算机的原理来进行分析判断，不可一孔之见，断然下结论。

 

世界上的科学技术问题都有基本的原理，计算机科学更是如此。现在多数计算机教材不讲原理，急功近利，内容肤浅“实用”的不在少数，结果是学生毕业时就可能发现，所学的东西已经跟不上计算机的发展了。

 

学校教育最重要的是“要讲理”，为什么？因为只有掌握了原理，掌握了理论和方法，学生将来才能创造性地实践，用理论指导去完成他从来没有做过的事情，这是办学校教育与“师傅带徒弟”的根本区别。

 

在提倡科技创新的时候，一定要提倡科学知识的原理教育，掌握原理如何是鉴定是否能“站到巨人肩膀上”试金石，不然培养创新型人才就是一句空话。特别是在计算机领域搞创新，深刻理论计算机的基本原理和方法，是一个实际的、重要的前提。

 

2010-1-27