Faits :
A.
A._, né en 1951, a travaillé au sein de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) du 1er septembre 1978 au 31 décembre 2016, date à laquelle il a pris sa retraite. Engagé en qualité de collaborateur scientifique, il a fait l'objet de promotions successives jusqu'à obtenir le titre de professeur titulaire en juin 2005. Dans la dernière partie de sa carrière, il a partagé son taux d'activité à raison d'un 50 % au sein de la Faculté de B._ et d'un 50 % au sein de la C._.
Plusieurs litiges en relation avec son salaire ont opposé l'intéressé à son employeur et ont donné lieu à des procédures internes:
A.a. Ainsi, le 26 juillet 2012, A._ a requis une augmentation de salaire afin d'être aligné sur la courbe correspondant à sa performance, ce que l'EPFL a refusé par décision du 25 avril 2013. Saisie d'un recours, la Commission de recours interne des EPF (ci-après: la CRIEPF) a annulé la décision de refus et a renvoyé la cause à l'EPFL avec pour instruction de procéder à un entretien annuel d'évaluation et de rendre une nouvelle décision (décision de la CRIEPF du 4 mars 2014; procédure n° uuu).
A.b. Par décision du 15 décembre 2014, l'EPFL a alloué à l'employé une augmentation de salaire dès le 1er janvier 2015 après avoir procédé à deux entretiens d'évaluation en juillet et septembre 2014, compte tenu des deux entités pour lesquelles ce dernier travaillait. Saisie d'un recours contre cette décision, la CRIEPF l'a annulée et a renvoyé la cause à l'EPFL avec pour instruction de rendre une nouvelle décision relative à la demande d'augmentation salariale avec effet rétroactif au 26 juillet 2012en se fondant sur les deux évaluations (décision de la CRIEPF du 25 août 2015; procédure n° vvv).
A.c. Par décision subséquente du 8 octobre 2015, l'EPFL a refusé d'allouer à l'employé une augmentation salariale complémentaire avec effet au 26 juillet 2012. Ladite décision a été annulée sur recours par la CRIEPF, qui a derechef renvoyé à la cause à l'EPFL afin que celle-ci octroie à l'intéressé une augmentation de salaire rétroactive équitablement répartie en plusieurs tranches, laquelle devait permettre à l'employé de percevoir un salaire annuel d'au moins 206'115 fr. au 1er janvier 2015 (décision de la CRIEPF du 27 octobre 2016; procédure n° xxx).
A.d. Au mois de décembre 2016, l'EPFL a versé à l'employé un montant complémentaire à son salaire mensuel en lui indiquant qu'il s'agissait des augmentations salariales rétroactives dues en application de la décision de la CRIEPF du 27 octobre 2016. Requis par l'employé de rendre une décision formelle à cet égard, l'EPFL a transmis, le 17 février 2017, un acte dans lequel il "décidait d'appliquer la décision de la CRIEPF du 27 octobre 2016". A nouveau saisie par l'employé, la CRIEPF a chargé l'EPFL de rendre une décision dûment motivée; il appartenait notamment à celle-ci de donner des explications précises et complètes à propos des montants versés au mois de décembre 2016 et de statuer sur l'octroi éventuel d'un montant supérieur au salaire minimum fixé dans sa décision précédente (décision de la CRIEPF du 6 mars 2018; procédure n° yyy).
A.e. Le 20 juin 2018, l'EPFL a rendu une nouvelle décision dans laquelle elle donnait quelques explications sur les montants versés à l'employé et refusait de lui allouer un montant complémentaire au salaire plancher fixé par la CRIEPF. L'employé a contesté cette décision sur plusieurs points. Par décision du 5 mars 2019 (procédure n° zzz), la CRIEPF a partiellement admis le recours, en ce sens qu'elle a ordonné à l'EPFL de procéder à un nouveau calcul de l'intérêt moratoire.
B.
L'employé a recouru contre la décision de la CRIEPF du 5 mars 2019. Par arrêt du 3 septembre 2020, le Tribunal administratif fédéral a admis le recours au sens des considérants et dans la mesure de sa recevabilité (ch. I) et a renvoyé la cause à l'intimée en la chargeant "de calculer le salaire du recourant pour la période litigieuse conformément au considérant 4.5" de son arrêt (ch. II).
C.
A._ interjette un recours contre cet arrêt, dans lequel il demande un ajustement de son salaire avec effet rétroactif au 26 juillet 2012 sur la base des évaluations de ses prestations à la médiane des courbes A+ et A++, ainsi que des dommages-intérêts compensatoires appropriés de la part de l'EPFL.
Le 21 octobre 2020, il a déposé une demande d'exemption des frais judiciaires, laquelle a été rejetée par ordonnance du 9 novembre 2020.
Le Tribunal administratif fédéral et l'EPFL ont renoncé à se déterminer sur le recours.

Considérant en droit :
1.
1.1. Le Tribunal fédéral examine d'office et librement la recevabilité des recours qui lui sont soumis (<ref-ruling> consid. 2; <ref-ruling> consid. 1 et les arrêts cités).
1.2.
1.2.1. Le recours au Tribunal fédéral est recevable contre les décisions finales, soit celles qui mettent fin à la procédure (<ref-law>). Hormis les décisions préjudicielles ou incidentes mentionnées à l'<ref-law>, il n'est recevable contre de telles décisions que si elles peuvent causer un préjudice irréparable (<ref-law>) ou si l'admission du recours peut conduire immédiatement à une décision finale qui permet d'éviter une procédure probatoire longue et coûteuse (<ref-law>).
1.2.2. En règle générale, une décision de renvoi ne met pas fin à la procédure (<ref-ruling> consid. 4.2) et n'est pas non plus de nature à causer un préjudice irréparable aux parties, le seul allongement de la durée de la procédure ou le seul accroissement des frais de celle-ci n'étant pas considérés comme des éléments constitutifs d'un tel dommage (<ref-ruling> consid. 1.3). Cependant, lorsque l'autorité précédente à laquelle la cause est renvoyée n'a pratiquement plus aucune marge de manoeuvre pour statuer et que le renvoi ne vise qu'à mettre à exécution par un simple calcul la décision de l'autorité supérieure, cette décision doit être considérée comme une décision finale sujette à recours conformément à l'<ref-law> (<ref-ruling> consid. 2.1; <ref-ruling> consid. 1.2).
1.2.3. En l'espèce, la juridiction précédente a renvoyé la cause à l'intimée pour qu'elle calcule le salaire du recourant conformément au consid. 4.5 de son arrêt. Selon ce considérant, l'intimée est tenue de procéder au calcul du salaire à la médiane des évaluations A+ et A++ obtenues par le recourant en 2014 dès le 1 er janvier 2015; ces notes correspondent aux salaires prévus pour les échelles "a" et "b", échelon fonctionnel 12, 15 années d'expérience de l'annexe 2 de l'ordonnance du 15 mars 2001 du Conseil des EPF sur le personnel du domaine des écoles polytechniques fédérales (OPers-EPF; RS 172.220.113). Dans la mesure où le renvoi ne laisse dans ce contexte aucune marge de manoeuvre à l'intimée, l'arrêt attaqué est une décision finale au sens de l'<ref-law>.
1.3.
1.3.1. La cause relève du droit public, de sorte qu'en principe, la voie ordinaire de recours est celle du recours en matière de droit public (<ref-law>). Cependant, en ce qui concerne les rapports de travail de droit public (et sauf s'il se rapporte à l'égalité des sexes), le recours en matière de droit public est subordonné à la double condition que la décision attaquée concerne une contestation pécuniaire et que la valeur litigieuse atteigne au moins 15'000 fr. (art. 83 let. g LTF en corrélation avec l'<ref-law>). Même si le seuil requis de la valeur litigieuse n'est pas atteint, le recours est néanmoins recevable si la contestation soulève une question juridique de principe (<ref-law>).
1.3.2. Il incombe à la partie recourante, sous peine d'irrecevabilité, de donner les éléments suffisants pour permettre au Tribunal fédéral d'estimer aisément la valeur litigieuse (cf. art. 42 al. 1 et 2 LTF). Il n'appartient en effet pas au Tribunal fédéral de procéder lui-même à des investigations pour la déterminer, si elle ne résulte pas d'emblée des constatations de la décision attaquée (<ref-law>) ou d'autres éléments ressortant du dossier.
En l'espèce, bien qu'il conclue notamment à l'admission de son recours "dans la mesure où il soulève une question juridique de principe et qu'il s'agit de plus d'une contestation pécuniaire dont la valeur litigieuse s'élève à plus de 15'000 fr.", le recourant ne développe aucune argumentation à cet égard dans son mémoire de recours. Quant à l'arrêt attaqué, il ne mentionne pas la valeur litigieuse, contrairement à ce que prescrit l'art. 112 al. 1 let. d LTF. Cela dit, les constatations des premiers juges permettent en l'espèce de suppléer à ce défaut d'indication.
1.3.3. En cas de recours contre une décision finale - c'est-à-dire une décision qui met fin à la procédure (<ref-law>) -, la valeur litigieuse est déterminée par les conclusions restées litigieuses devant l'autorité précédente (<ref-law>).
Dans son mémoire de recours devant l'autorité précédente, l'intéressé concluait au renvoi de la cause à la CRIEPF pour nouvelle décision conforme aux considérants. Il ressort toutefois de l'arrêt entrepris qu'il demandait que son salaire fût fixé à la médiane des deux échelles "a" et "b", correspondant aux qualifications A+ et A++ obtenues lors de ses entretiens d'évaluation en juillet et septembre 2014 (cf. consid. 4.3.2 de l'arrêt attaqué). Les premiers juges ont rappelé dans ce contexte que le salaire annuel minimum de 206'115 fr. fixé par la CRIEPF dans sa décision du 27 octobre 2016 correspondait plus ou moins à la collocation du recourant sur l'échelle "b". Quant au salaire correspondant à l'ancienneté et à la fonction du recourant pour l'échelle "a", il s'élevait à 224'040 fr. par an environ.
Cela étant, le salaire médian entre les deux échelles peut être évalué à 215'077 fr. 50. Dans la mesure où dans sa décision du 27 octobre 2016 (entrée en force), la CRIEPF avait reconnu le droit du recourant à une augmentation de salaire permettant au recourant d'obtenir un salaire annuel minimum de 206'115 fr. au 1 er janvier 2015, la somme restée litigieuse devant l'autorité précédente s'élevait environ à 8962 fr. 50 par an dès le 1 er janvier 2015. Sur deux ans, compte tenu du départ à la retraite au 31 décembre 2016, cela fait 17'925 fr., soit un montant supérieur au seuil de 15'000 fr., de sorte que la valeur litigieuse de 15'000 fr. est d'ores et déjà atteinte pour les seules années 2015 et 2016 et qu'il n'est pas nécessaire d'examiner ce qu'il en est pour la période comprise entre le 26 juillet 2012 et le 31 décembre 2014. Aussi la voie du recours en matière de droit public est-elle ouverte.
2.
2.1. Dans un premier moyen, le recourant se plaint de ce que le nouveau calcul du salaire à la médiane des courbes d'évaluation A+ et A++ ordonné par la juridiction précédente n'ait d'effet qu'à compter du 1 er janvier 2015 et non depuis le 26 juillet 2012. A son avis, l'argumentation développée par le Tribunal administratif fédéral à cet égard (au consid. 4.3.5 de l'arrêt entrepris) reviendrait à lui faire supporter la propre défaillance de l'intimée.
2.2. Au considérant 4.3.5 de l'arrêt attaqué, les premiers juges s'étonnent que les prestations du recourant n'aient pas été évaluées de 2008 à 2013; ils en concluent que ce dernier ne peut ainsi prétendre à un salaire situé à la médiane des échelles "a" et "b" que depuis ses évaluations de 2014, soit à partir de l'année suivante, au 1 er janvier 2015. Cela étant, ils considèrent que même si le recourant n'est aucunement responsable de cet oubli, ils ne sauraient ordonner un calcul du salaire allant au-delà de cette date et ce, malgré le fait que ses performances auraient peut-être été évaluées sur l'échelle supérieure avant 2015; en effet, en l'absence d'entretiens d'évaluation, il était impossible de déterminer à partir de quand les performances du recourant se situaient entre la note A+ et A++.
2.3. L'arrêt attaqué ne saurait toutefois être confirmé sur la question du point de départ de l'augmentation de salaire litigieuse.
Dans sa décision du 27 octobre 2016, après avoir exposé qu'elle était liée par sa décision de renvoi du 25 août 2015 sur la question de l'effet rétroactif au 26 juillet 2012 de l'augmentation de salaire, la CRIEPF a chargé l'intimée d'accorder au recourant une augmentation de salaire équitablement répartie en quatre tranches, avec effets au 26 juillet 2012 pour la première, au 1 er janvier 2013 pour la deuxième, au 1 er janvier 2014 pour la troisième et au 1 er janvier 2015 pour la dernière; grâce à ces quatre augmentations rétroactives de salaire, le recourant devait percevoir un salaire annuel minimum de 206'115 fr. au 1 er janvier 2015. Cette décision n'a pas été attaquée par les parties et est entrée en force. Or les premiers juges ont considéré que le salaire minimum fixé par la CRIEPF et la progression salariale requise par le recourant couvraient tous deux la même période, soit celle du 1 er janvier 2015 au 31 décembre 2016 (cf. consid. 4.3.4 de l'arrêt). Ce faisant, ils ont omis de tenir compte du caractère rétroactif et échelonné dans le temps de l'augmentation de salaire litigieuse, soit d'un aspect du litige déjà réglé dans une décision entrée en force et sur lequel il n'y avait pas lieu de revenir.
Au demeurant, l'argument de l'impossibilité d'ordonner un calcul du salaire au-delà du 1 er janvier 2015 en raison du manque d'évaluations du recourant se heurte aux constatations faites par la CRIEPF dans la décision du 27 octobre 2016, selon lesquelles le recourant avait obtenu les notes A++ et A+ pour son travail au sein de la faculté de B._, respectivement au sein de la C._, "durant la période allant de 2003 à 2014".
2.4. Il suit de là que le recourant est fondé à demander, dans la présente procédure, l'ajustement de salaire à partir du 26 juillet 2012, mais uniquement dans le sens des modalités d'échelonnement fixées dans la décision de la CRIEPF du 27 octobre 2016, entrée en force. Dans cette mesure, le recours peut être admis.
3.
3.1. Par un deuxième moyen, le recourant reproche aux premiers juges de n'avoir pas fait droit à sa demande d'indemnisation de son tort moral, à propos de laquelle ceux-ci ont considéré qu'une pression mentale résultant de la durée de la procédure n'avait pas été démontrée à ce stade et qu'en tout état de cause, il ne leur appartiendrait pas de se saisir en première instance d'une telle demande, qui serait donc irrecevable. Le recourant le conteste, soutenant en substance que sa demande de dommages-intérêts compensatoire serait la conséquence directe de l'objet du litige initial, lequel aurait évolué en raison des refus successifs de l'EPFL de donner suite aux décisions de la CRIEPF. Le recourant fait en outre valoir qu'il avait déjà formulé une telle demande lors des procédures de recours n° yyy et n° zzz.
3.2.
3.2.1. En procédure juridictionnelle administrative, ne peuvent être examinés et jugés, en principe, que les rapports juridiques à propos desquels l'autorité administrative compétente s'est prononcée préalablement, d'une manière qui la lie sous la forme d'une décision. Dans cette mesure, la décision détermine l'objet de la contestation qui peut être déféré en justice par la voie d'un recours. Le juge n'entre donc pas en matière, sauf exception, sur des conclusions qui vont au-delà de l'objet de la contestation. L'objet du litige dans la procédure de recours est le rapport juridique réglé dans la décision attaquée, dans la mesure où - d'après les conclusions du recours - il est remis en question par la partie recourante. L'objet de la contestation et l'objet du litige sont identiques lorsque la décision administrative est attaquée dans son ensemble. En revanche, lorsque le recours ne porte que sur une partie des rapports juridiques déterminés par la décision, les rapports juridiques non contestés sont certes compris dans l'objet de la contestation, mais pas dans l'objet du litige (<ref-ruling> consid. 4.3 et les références citées).
3.2.2. Si l'objet du litige peut ainsi se réduire en fonction des conclusions prises par la partie recourante dans des procédures successives de recours, il ne saurait en revanche aller au-delà de l'objet de la contestation, lequel est déterminé par la décision administrative. Dans le cas d'espèce, il est établi et non contesté que la décision de l'intimée du 20 juin 2018, refusant au recourant une augmentation de salaire complémentaire, ne portait pas sur le droit éventuel de celui-ci à une indemnisation en raison du tort moral causé par les recours successifs interjetés. Les premiers juges étaient donc fondés à déclarer irrecevable la demande d'indemnisation du tort moral du recourant. Le fait que celui-ci ait réclamé des dommages-intérêts au cours d'une ou plusieurs procédures de recours devant la CRIEPF n'y change rien. D'ailleurs, le recourant indique lui-même dans son écriture que cette dernière a toujours refusé d'entrer en matière sur ses demandes de dédommagement, au motif qu'elles ne faisaient pas partie de l'objet du litige. Son moyen est dès lors mal fondé et doit être écarté.
4.
Vu les considérants qui précèdent, le recours sera partiellement admis sur la question de l'effet rétroactif du complément de salaire à accorder au recourant (cf. consid. 2 supra). L'arrêt attaqué sera réformé en ce sens que le complément de salaire à verser au recourant - afin que celui-ci perçoive au 1 er janvier 2015 un salaire correspondant à la médiane des évaluations A+ et A++ de 2014 - devra respecter l'échelonnement fixé dans la décision de la CRIEPF du 27 octobre 2016.
5.
Vu l'issue du litige, il se justifie de répartir par moitié les frais judiciaires (<ref-law>). Le recourant, qui n'est pas représenté, n'a pas droit à des dépens. De son côté, l'intimée ne peut pas non plus y prétendre (art. 68 al. 1 et 3 LTF; cf. arrêt 8C_151/2010 du 31 août 2010 consid. 6.2).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est partiellement admis. Le ch. II du dispositif de l'arrêt de la Cour I du Tribunal administratif fédéral du 3 septembre 2020 est réformé en ce sens que la cause est renvoyée à l'intimée afin que celle-ci calcule le salaire du recourant conformément au considérant 4.5 s'agissant de la période du 1 er janvier 2015 au 31 décembre 2016 et conformément à la décision de la CRIEPF du 27 octobre 2016 s'agissant de la période du 26 juillet 2012 au 31 décembre 2014. Le recours est rejeté pour le surplus.
2.
Les frais judiciaires, arrêtés à 3000 fr., sont mis pour 1500 fr. à la charge du recourant et pour 1500 fr. à la charge de l'intimée.
3.
Le présent arrêt est communiqué aux parties, à la Cour I du Tribunal administratif fédéral et à la Commission de recours interne des Ecoles polytechniques fédérales.
Lucerne, le 8 juin 2021
Au nom de la Ire Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Président : Maillard
La Greffière : Castella