🎓 مسیر جامع دوره‌ها و گواهینامه‌های معماری کامپیوتر

از مبانی تا تخصصی - ترتیب استاندارد یادگیری

📌 راهنمای استفاده:
برخلاف حوزه‌های دیگر، در معماری کامپیوتر گواهینامه‌های رسمی کمتری وجود دارد. بیشتر یادگیری از طریق دوره‌های دانشگاهی معتبر (مثل MIT, Berkeley, Princeton) و کتاب‌های کلاسیک صورت می‌گیرد. این roadmap بهترین دوره‌ها و منابع را به ترتیب نشان می‌دهد.
🌱
سطح 1
پایه
⏱️ 2-3 ماه
1 📘 Digital Systems: From Logic Gates to Processors
Coursera / Universitat Autònoma
بهترین نقطه شروع برای یادگیری مبانی سیستم‌های دیجیتال. این دوره از درهای منطقی شروع کرده و تا ساخت یک پردازنده ساده پیش می‌رود.
سطح
Beginner
پیش‌نیاز
ریاضی پایه + برنامه‌نویسی
مدت دوره
7 هفته (4-6 ساعت/هفته)
هزینه
$49/ماه Coursera یا رایگان
📋 سرفصل‌های کلیدی:
  • Binary & Number Systems
  • Boolean Algebra & Logic Gates
  • Combinational Circuits
  • Sequential Circuits & Flip-Flops
  • Finite State Machines
  • Building a Simple Processor
1.A 💻 Nand2Tetris Part 1
Coursera / Hebrew University
دوره افسانه‌ای Nand2Tetris! در این دوره شما از یک NAND gate شروع می‌کنید و گام‌به‌گام یک کامپیوتر کامل می‌سازید. یکی از بهترین دوره‌های hands-on در تاریخ!
سطح
Beginner
مدت دوره
6 هفته (7-13 ساعت/هفته)
پروژه‌ها
12 پروژه عملی
📋 موضوعات (بات‌ به‌ بالا):
  • Project 1: Boolean Logic
  • Project 2: Boolean Arithmetic (ALU)
  • Project 3: Sequential Logic (RAM)
  • Project 4: Machine Language
  • Project 5: Computer Architecture
  • Project 6: Assembler
⭐ این دوره اجباری است! هیچ دوره دیگری به اندازه Nand2Tetris به شما درک عمیق از کامپیوتر نمی‌دهد. حتماً بگذرانید!
📚 کتاب توصیه شده: "Digital Design and Computer Architecture" نوشته Harris & Harris - بهترین کتاب برای شروع یادگیری معماری کامپیوتر.
🎯
سطح 2
اصلی
⏱️ 3-4 ماه
2 🎓 Computer Architecture (Princeton University)
Coursera / Princeton
دوره جامع معماری کامپیوتر از دانشگاه Princeton. این دوره توسط پروفسور David Wentzlaff تدریس می‌شود و تمام مفاهیم اصلی معماری را پوشش می‌دهد.
سطح
Intermediate
پیش‌نیاز
Digital Logic + Programming
مدت دوره
11 هفته (8-10 ساعت/هفته)
📋 سرفصل‌های کلیدی:
  • Instruction Set Architecture
  • RISC-V Architecture
  • Pipelining
  • Memory Hierarchy & Cache
  • Virtual Memory
  • I/O Systems
  • Multiprocessors
  • Performance Analysis
2.A 🔧 Computation Structures (MIT 6.004)
MIT OpenCourseWare
دوره کلاسیک MIT در ساختار محاسباتی. این دوره رایگان و یکی از معتبرترین منابع برای یادگیری معماری کامپیوتر است.
سطح
Intermediate
دسترسی
رایگان (MIT OCW)
ویدیوها
24 لکچر کامل
📋 موضوعات:
  • Digital Abstraction
  • CMOS Technology
  • Synthesis of Combinational Logic
  • Sequential Logic
  • Finite State Machines
  • Stack & Procedures
  • Building the Beta CPU
  • Multilevel Memories
  • Cache Design Issues
  • Virtual Memory & Paging
📚 کتاب‌های کلاسیک:
• "Computer Organization and Design" (Patterson & Hennessy) - کتاب RISC-V Edition
• "Computer Architecture: A Quantitative Approach" (Hennessy & Patterson) - برای سطح پیشرفته
🚀
سطح 3
پیشرفته
⏱️ 4-6 ماه
3 ⚡ Parallel Computer Architecture (Berkeley CS252)
UC Berkeley
دوره پیشرفته معماری موازی از UC Berkeley. پوشش Multicore, Cache Coherence, Memory Models و Performance Optimization.
سطح
Advanced
دسترسی
رایگان (YouTube)
📋 موضوعات:
  • Pipelining & Out-of-Order Execution
  • Branch Prediction
  • Superscalar Processors
  • VLIW & EPIC
  • Multiprocessor Systems
  • Cache Coherence Protocols (MESI)
  • Memory Consistency Models
  • Interconnection Networks
3.A 🎮 High Performance Computer Architecture
Georgia Tech / Udacity
دوره رایگان و عالی از Georgia Tech در مورد معماری‌های high-performance. تمرکز روی تکنیک‌های بهینه‌سازی عملکرد.
دسترسی
رایگان (Udacity)
مدت تقریبی
4 ماه
📋 موضوعات:
  • Metrics & Evaluation
  • Pipelining Advanced
  • Branch Prediction Advanced
  • Predication & ILP
  • Instruction Scheduling
  • ReOrder Buffer
  • Memory Ordering
  • Fault Tolerance
3.B 💾 Memory Systems (MIT 6.823)
MIT OpenCourseWare
دوره تخصصی MIT در مورد سیستم‌های حافظه. پوشش عمیق Cache, Virtual Memory و Memory Hierarchy.
📋 تمرکز اصلی:
  • Cache Design & Optimization
  • Cache Coherence Protocols
  • Virtual Memory Design
  • TLB Design
  • Memory Consistency
  • DRAM Technology
💎
سطح 4
تخصصی
⏱️ 6-12 ماه
4 🔌 FPGA Design Specialization
University of Colorado / Coursera
Specialization برای کسانی که می‌خواهند وارد حوزه Hardware Design شوند. آموزش Verilog و FPGA programming.
تعداد دوره
4 دوره
مدت
6 ماه
📋 دوره‌ها:
  • Introduction to FPGA Design
  • Hardware Description Languages
  • FPGA Softcore Processors
  • FPGA Capstone Project
4.A 🤖 Embedded Systems Specialization
University of Colorado / Coursera
برای کسانی که می‌خواهند در حوزه Embedded Systems و IoT کار کنند. پوشش ARM Cortex-M و Real-Time Systems.
📋 موضوعات:
  • ARM Cortex-M Architecture
  • Embedded Software
  • Real-Time Operating Systems
  • IoT Applications
4.B 🎯 ARM Accredited Engineer (AAE)
ARM
یکی از معدود گواهینامه‌های رسمی در حوزه معماری. تایید تخصص در معماری ARM.
سطح
Professional
هزینه
متغیر (معمولاً رایگان برای دانشجویان)
🎓 دوره‌های پیشرفته رایگان:
• CMU 18-447: Computer Architecture
• Stanford CS149: Parallel Computing
• MIT 6.172: Performance Engineering
همه رایگان در OCW یا YouTube
🏆
سطح 5
تحقیقاتی
⏱️ متغیر
5 🔬 Advanced Computer Architecture (Berkeley/MIT/Stanford)
Top Universities
دوره‌های سطح PhD در معماری کامپیوتر. برای کسانی که می‌خواهند وارد حوزه تحقیق شوند.
📋 موضوعات تحقیقاتی:
  • Research Paper Reading
  • Advanced Processor Design
  • Novel Memory Technologies
  • Hardware Security
  • Quantum Computing
  • Neuromorphic Computing
  • 3D Chip Stacking
  • Near-Data Processing
📚 کنفرانس‌های معتبر برای دنبال کردن:
• ISCA (International Symposium on Computer Architecture)
• MICRO (IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture)
• ASPLOS (Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems)
• HPCA (High-Performance Computer Architecture)
🎯 مسیر حرفه‌ای: در این سطح باید روی خواندن Papers، شرکت در کنفرانس‌ها و کار روی پروژه‌های تحقیقاتی تمرکز کنید. دوره‌ها دیگر کافی نیستند!
🎯 مسیرهای تخصصی

🔧 Hardware Design (FPGA/ASIC)

  • Nand2Tetris
  • Digital Design (Harris)
  • Verilog/VHDL Courses
  • FPGA Design Specialization
  • ASIC Design Flow
  • Xilinx/Intel FPGA Certification

⚡ Performance Engineering

  • Computer Architecture (Princeton)
  • High Performance Architecture (GT)
  • MIT 6.172: Performance Engineering
  • Performance Tuning Courses
  • Parallel Computing (Stanford)

🤖 Embedded Systems

  • Digital Design Basics
  • ARM Architecture Courses
  • Embedded Systems Specialization
  • Real-Time OS
  • ARM Accredited Engineer
  • IoT Architecture

🔬 Research & Academia

  • Core Architecture Courses
  • Advanced Courses (Berkeley/MIT)
  • Reading Research Papers
  • ISCA/MICRO Papers
  • PhD Programs

💻 Systems Programming

  • Computer Architecture
  • Operating Systems
  • Compilers
  • Performance Engineering
  • Low-Level Programming

🎮 Graphics & Gaming

  • Computer Architecture
  • GPU Architecture
  • Parallel Computing
  • CUDA Programming
  • Graphics Pipeline
💡 نکات مهم برای موفقیت در معماری کامپیوتر

1. Nand2Tetris اجباری است: این دوره بهترین درک hands-on از کامپیوتر را به شما می‌دهد. حتماً بگذرانید!

2. کتاب Patterson & Hennessy: این کتاب "کتاب مقدس" معماری کامپیوتر است. حتماً بخوانید.

3. پروژه‌های عملی: حتماً پروژه‌های hands-on انجام دهید. بدون عمل، تئوری معنی ندارد.

4. دوره‌های MIT رایگان هستند: از MIT OCW برای دسترسی به بهترین دوره‌های دنیا استفاده کنید.

5. گواهینامه‌ها کم هستند: در این حوزه، تجربه و دانش از گواهینامه مهم‌تر است.

6. برای تحقیق: حتماً Papers از ISCA, MICRO را بخوانید.

⏱️ زمان کل: 12-24 ماه برای تسلط عمیق

💰 هزینه: اکثر منابع رایگان هستند! (MIT OCW, Coursera Audit, YouTube)

📌 دوره‌های اجباری: Nand2Tetris + Computer Architecture (Princeton/MIT)