从学习者到 CPU 前端工程师
“看懂代码”和“能做处理器设计”之间差得很远。前端工程师需要同时具备四种能力：能建立性能模型，能写周期精确 RTL，能处理推测与恢复，能用验证结果推翻自己的直觉。本课程按能力而不是按文件夹组织。
能力矩阵
| 层次 | 你需要做到什么 | 可验证的产出 |
|---|---|---|
| L0 基础 | 读懂 ready/valid、流水寄存器、SRAM 接口和循环队列 | 能从波形解释一次停顿 |
| L1 模块 | 独立描述 BPU、FTQ、IFU、ICache 的接口与状态 | 画出逐拍时序和状态机 |
| L2 子系统 | 处理 override、redirect、backpressure、miss 与 flush 交互 | 写出前端级验证计划 |
| L3 微架构 | 在频率、面积、功耗和 IPC 间做定量权衡 | 给出参数方案和性能预测 |
| L4 架构 | 从 workload 行为定义下一代前端目标 | 完成方案评审与设计规格书 |
前端工程师主线
“学透”的验收标准
完成前端主线后，你应该能在没有源码作者帮助的情况下：
- 从 workload 的 MPKI、redirect latency、ICache/ITLB miss 推导供给损失；
- 为三级预测流水写出 valid/ready/flush 优先级；
- 证明 redirect 后不会使用错误路径历史；
- 解释 FTQ 各指针为何不能合并；
- 设计取指跨行、异常、miss、redirect 同拍发生时的优先级；
- 写出覆盖正常、背压、恢复和训练的验证矩阵；
- 对增加预测表容量或流水级给出定量而非直觉性的判断。
后续完整课程
前端之后按同样标准学习：重命名与物理寄存器、调度器和唤醒网络、执行与旁路、LSQ 与内存模型、Cache/一致性、ROB/精确异常，以及顶层性能建模。每一阶段都以“设计一版、验证一版、解释一版”为完成条件。