以计算机系统结构的学科优势为依托，围绕超并行计算机系统和[[多核处理器]]开展基础研究和高技术前沿探索。主要研究方向包括：高性能计算机系统设计理论，微处理器设计的新原理、新结构和新方法。通过研究新型高性能计算机的体系结构，面向新型体系结构的模拟仿真、操作系统、应用建模和优化技术，高端处理器的微体系结构，跨平台多系统虚拟化技术、大规模片上多核并行处理器设计方法、可扩展可重构处理器设计方法，并行程序设计模型、[[语言]]、编译，先进微处理器的代码生成与优化，计算机体系结构及微体系结构可靠性设计，多核处理器的自测试、自诊断、自修复设计，VLSI测试和设计验证方法，为高性能计算机系统和高性能处理器设计领域的发展持续提供创新方法和关键技术。解决本领域国家急待解决的重大关键问题，推动计算机系统结构学科的[[科技]]进步。