计算机系统结构作为计算机学科的核心领域，其研究范畴涵盖从硬件设计到软件协同的完整技术链条。在计算机体系结构层面，需重点掌握指令集架构（ISA）设计原理、处理器组织方式与并行计算技术，其中RISC-V开源指令集的架构创新与可扩展性设计已成为当前研究热点。以多核处理器为例，其核心挑战在于如何通过缓存一致性协议（如MESI）和NUMA优化实现跨节点数据访问效率，同时需结合功耗感知设计平衡计算性能与能源消耗。

在存储系统架构方面，相变存储器（PCM）与存算一体架构（STARC）的突破性进展正在重构传统存储计算范式。实验数据表明，基于3D XPoint的混合存储系统可将数据库查询响应时间降低40%，但需解决写入放大率与单元退化问题。针对大规模并行计算场景，基于RDMA网络的非一致性内存访问（NMA）架构在HPC领域展现出显著优势，其延迟从传统InfiniBand网络降低约两个数量级。

操作系统层面的架构创新同样关键，微内核与宏内核的演进趋势呈现融合态势。以Linux 5.15内核为例，通过CGroup v2实现灵活的容器资源隔离，结合eBPF程序镜像技术将系统调用性能提升至微秒级。在安全架构方面，基于硬件安全模块（HSM）的可信执行环境（TEE）已实现金融级加密强度，但需解决跨平台兼容性与性能损耗的矛盾。

编译器架构的智能化转型成为研究前沿，基于神经网络的自动调度算法在GPU代码生成中实现91.7%的指令级并行度提升。LLVM项目最新推出的Sanitizers 3.0版本，通过内存安全分析模块将数据 races 检测覆盖率从82%提升至97%，显著降低多线程程序开发风险。在实时系统架构领域，时间触发以太网（TTE）标准实现确定性时延低于10微秒，适用于工业自动化与自动驾驶场景。

新兴技术融合催生新型架构范式，光互连技术通过硅光芯片将互连带宽提升至1.6Tbps/cm²，但需解决光信号串扰与热管理难题。量子计算架构中，超导量子比特与经典处理器的混合架构已实现百万量子位秒（MQUPH）的量子计算时间，但错误校正电路的能效比仍需突破。在神经形态计算领域，忆阻器阵列的脉冲神经网络（SNN）架构能效比传统冯·诺依曼架构提升3个数量级，但硬件可重构性不足制约其发展。

备考过程中需建立"架构-系统-应用"三维知识体系，重点掌握以下研究方法：通过SystemC建模验证多核调度算法的QoS指标，运用ATC工具链分析异构计算任务的负载均衡特性，借助Chisel进行硬件描述语言（HDL）的自动生成。建议关注近三年CCF-A类会议论文中关于存算一体架构、RISC-V生态建设、边缘计算架构等方向的前沿成果，同时深入理解中科院信息工程研究所"智能计算系统"重点攻关项目的技术路线。