マイクロアーキテクチャ
どの命令セットアーキテクチャを用いるかという選択は、高性能の装置を実現する上での複雑さに大きく影響する。長い年月をかけて、コンピュータのアーキテクトたちは命令セットを簡潔なものにするよう努力してきた。これによって設計者たちが命令セットの自体の複雑さに注力せず、性能を向上させる機能に労力と時間を費やすことができ、高い性能の実現が可能となった。一方で、1970年代の8086に始まるx86の命令セットが、32ビット(IA-32)、64ビット(x64)と拡張を重ねつつ2020年代にも有力な命令セットとして存続しているように、過去との互換性を重視する例も存在する。
命令セットの設計はCISCからRISC、VLIW、EPICへと進歩してきた。またデータ並列性をうまく扱うためのアーキテクチャとしてSIMDとベクトルプロセッサがある。
D. Patterson and J. Hennessy (2004-08-02). Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface. Morgan Kaufmann Publishers, Inc.. ISBN 1558606041
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J. P. Hayes (2002-09-03). Computer Architecture and Organization.
マイクロアーキテクチャとコンピュータの命令セットアーキテクチャははっきり区別される。命令セットアーキテクチャは機械語(アセンブリ言語)プログラマから見たコンピュータシステムの抽象的なイメージであり、命令セット、メモリアドレス指定のモードや、レジスタ、アドレスやデータのフォーマットなどを含むものである。コンピュータ構成とはISAよりももっと低いレベルで具体的にシステムを記述したものである。
コンピュータの構成は、システムを形作る要素と、アーキテクチャの仕様を実現するためにそれらがどのように接続され、相互作用するかを示す 。
異なるマシンが同じ命令セットアーキテクチャをもつ場合もあり、すなわち同じプログラムを実行可能であるが、異なるマイクロアーキテクチャを持つ場合がある。こうした異なるマイクロアーキテクチャは(半導体製造技術の進歩とともに)新しい世代のプロセッサが以前の世代に較べ高い性能レベルを発揮するといったことを可能にしている。