交流小结一门课的经历

微电子学院 王盛业10300720116

我是 2012 年秋季加州大学圣地亚哥分校的交换生。从美国回来已经三个多月了，在 UC 交流的经历却仍历历在目。那段珍贵的时光成为了我最深刻的记忆之一。和大部分人一样，我也有种种经历值得一提。刚提笔时想要将这段美妙的回忆描述的无微不至，然而写了两段却发现早已洋洋洒洒超过两千字。而我又不是一个劳动价值论的支持者，不相信文章越长越好，反倒担心我那点点与众不同的经历埋没在文字海之中。所以我打算删除那些尽管可圈可点，然而其他人也有过的奇遇，写写一段我独有的，也是让我感到最开心的经历。

作为稍显木讷的工科生和技术狂，我在美国最奇妙的经历莫过于上了一门课，满足了我莫大的成就感之余还受到了各种奖励。我们在课上从零开始设计了一个 CPU。作为班上最优秀的学生之一，粗粗算来我光是物质上的收获就有两张奖状，40 美元现金，一本精装版的书，一套价值 2000 美元的计算机开发套件的两年使用权。我想某种程度上我也称得上是唯一一个有这样的经历的人吧。结课的那一天，我在微博上写下“奖金奖品奖状掌声都拿了，UCSD 上课的最后一天，我会记得这里的。”

这门课的名字叫计算机体系结构，事实上是我们大三下的专业课。但我想这正是我的兴趣领域，在美国上这门课大概会比回国再上更有意思，所以我还是选了这门课。这门课最大的特色莫过于让我们从零开始设计一整个计算机。这似乎是我很早之前的愿望——在大学期间做一个自己的计算机。我们从指令集开始，规定计算机中的每个 0101代表着什么；然后完成自己的汇编器，将人看得懂的话翻译成机器看得懂的语言；再完成仿真器，在现成的计算机中先模拟我们设计的计算机的功能；最后我们完成了硬件实现，将我们自己设计的计算机变成了实物。

我们被要求组队完成这个设计，作为一个交换学生我又不认识班上的人，于是我在课程的讨论列表中发了封邮件，问问是否有人也在找队友。一个印度哥们回复了我。后来我们见了面，他说他之前的一年在英国帝国理工大学交换，刚刚回来所以也不认识什么人。之后我们组了队，他也成了我最好的外国朋友。之后我们在实验室讨论到很晚的时候，他会开车送我回到住处。我们考试之前他还请我去市中心吃了顿饭。

课程进行到一半我们完成了指令集的设计了之后，我给教授发了封邮件，请他看看我们的设计。我很自信我考虑了很多方面，也用了很专业的工具将文档的排版做得很漂亮。不过教授没怎么评论，说既然你同时在上实验课，那我在实验课上好好关注你的。所谓实验课恰是那门让我们自己完成硬件设计——对每个人来说都是全新的话题的课。虽然只有两学分，但是一般的美国学生一周要在上面花 14 个小时以上——这门课被称为计算机学院负担最重的课之一。实验课进行到关键步骤的时候，恰是老兵节那几天，我们有额外一天的假期。很久之前我们几个同学约好那几天到旧金山去玩。于是我是背着我的电脑过去的。我住在我初中同学——一个在加州大学伯克利分校留学的学生家里。白天我们在外面参观，半夜我和我的同学在忙着各自的事。记得那天我们跑遍了整个旧金山，晚上却熬夜到三点为了这个项目。然而功夫不负有心人，我们的设计最后终于通过了自己的检验，宣告成功。

课程快要结束的时候，有趣的美国教授组织了一次评比，看看哪组做的效果最好。在指令集设计的评比中，我们先分小组各自“推销”，分组端着电脑向同学介绍自己的设计。老师还为我们准

备了 Pizza——边吃 Pizza边讨论。最佳选手再上台介绍自己的设计，全班再次投票。最后我和我的印度伙伴站在台上，一起介绍了我们的设计——这似乎是我第一次面对那么多外国人讲英语。后来大家一起投票，毫无疑问，作为性能最高，考虑细节最多的设计，我们成了第一名，老师让我们选择礼物，有两本经济学的书，有未上市的红牛抢先版，有他最喜欢的软糖，还有来自香港的桌游。作为一个经济学二专的学生要了最容易带回国而且国内不大容易见到的书。后来我们还收到了一张奖状。

后来我们又进行了实验课的全班比较。实验课的设计成果是一个 CPU，现代计算机中最核心的部件。尽管我们不是像 Intel 那样设计几亿个晶体管的微处理器，而仅仅是一个麻雀虽小五脏俱全的玩具级处理器。我们将技术参数提交到 Google表格上，然后老师进行了一次排序。作为少见的采用流水线技术、全数据重定向的设计，再配合高效的指令集，我们当之无愧地拿到了第一名。这次的奖品，优秀的设计者都拿到了一张证书。最优秀的两组除了我每人都拿到了一本计算机设计方面的书——这本书来自教授的一个朋友。而我，出乎我的意料，拿到了一套价值 2000 美元的开发套件！这项奖励来源于因为我额外做了点东西——我把我们的设计移植到了一块我从国内带去的FPGA 开发板上。这意味着，其他人原本都在计算机上做完电路的仿真，有 99%的把握设计是正确的。而我，比别人多做了 1%，看到了电路的实际运行。而且我利用各种工具，开创了一种方法可以让芯片内部的接口显示在电脑上。所以演示看起来生动形象。因为我对电路很有兴趣，之前我和教授提到能不能用他课程的名义去买一套开发套件，这样可以获得 750 美元的学术价。后来我还是没舍得花这么多钱为自己买一个高端玩具。所以教授后来问我有没有买下来的时候我说没有，他说UCSD 有很多这样的套件，但是他不能给我因为是 UCSD 的财产。再后来他改口说如果你决定研究生回来读的话我可以给你一块，可是我说我不确定——未来的变数太大。到了最后一课，他还是把这套件给了我说，但是说不是送给我的，让我 2014 年 9 月到美国读研究生的时候还给他，说希望我能够回来。教授的慷慨让我感动至极。

还有 40 美元的故事。期中的时候邮件列表上出现的一个问题，是我们做实验的一个工具莫名其妙的工作不正常。教授说，这个问题困扰了他的学生两三年了，所以他打算悬赏 25 美元给能够解决这个问题的学生。——然后我当天就把它解决了，是一个运行流程中的一个 Bug，我写了点代码修复了它。我原期望得到一张支票，这样更有纪念意义。不过这个愿望没达成，最后一堂课的时候教授在全班同学面前给了我 40 美元——他说是 25 美元加利息。

学期结束的时候，我跟教授说能不能开组会的时候带上我，让我看一看他们怎么做研究。他很高兴地接受了这个请求，于是在离开圣地亚哥的前一天，我参加了他们的组会，也算体验了了一下美国人的科研。

我想我已经深深爱上了 San Diego 这个城市，还有 UC San Diego。有机会我一定会回去的。

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