本课程是计算机科学与技术及相关专业高年级本科生和研究生开设的一门重要学科基础课，也可作为面向科学和工程的非计算机专业研究生的选修课程。本课程的目的是提高学生从总体结构、系统分析这一层次来研究和分析计算机系统的能力，帮助学生建立整机的概念；使学生掌握高等计算机系统结构的基本概念、基本原理、基本结构、基本设计和分析方法，并对高等计算机系统结构的发展历史和现状有所了解。
本课程的主要任务是重点介绍和分析经典的计算机体系结构和设计思想。强调采用量化的方法来学习和研究计算机系统结构，以便使学生掌握具体、实际地分析和设计计算机系统结构的方法；强调以并行性开发为主线，讲述从系统结构和组成的不同层次来开发并行性的概念、结构、方法和技术；强调从总体结构、系统层次上研究和分析计算机系统的能力。
本课程的教学环节包括课堂讲授与实验，学生自学与研讨，通过这些基本教学环节，要求学生能够掌握高等计算机系统结构的基本原理、基本设计和分析方法，以及最新成就和发展趋势。学会使用系统设计方法分析和解决计算机应用系统设计中的问题。考核方式为理论考核与实验考核。