Računalniško zasnovo želi razporediti zmogljivosti procesorja v strukturni okvir tako, da lahko arhitektura nabora instrumentov (ISA) izvaja svoja programirana navodila na čim učinkovitejši in hiter način. Mikroarhitektura je odločilna računalniška struktura, ki oblikuje izvedbo komponent krmilne poti za medsebojno delovanje z elementi podatkovne poti, tako da lahko komponente računalnika delujejo v idealni konfiguraciji za ISA. Več centralnih procesnih enot (CPE) in večnitnost, ki omogočata pridobivanje počasnega sistemskega pomnilnika ob hkratnem preklapljanju funkcij CPE v drugo programsko nit, dokler se sprejem pomnilnika ne zaključi, približujeta učinkovitost in hitrost pri usklajevanju, da se prepreči zakasnitev med nadzorom pomnilnika in hitrostjo obdelave CPE.
Načrtovane mikroarhitekture so zgrajene iz vrste odločitev na ravni sistema, ki upoštevajo porabo energije, kompleksnost logike, povezljivost, preizkušanje in enostavnost odpravljanja napak, skupaj s stroški čipa in proizvodnostjo, da se doseže optimalna zasnova. Boljše zasnove mikroarhitekture so tisto, kar omogoča novemu tehnološkemu napredku v polprevodnikih, da dosežejo boljše zmogljivosti ob uporabi istega ISA na več platformah. Zasnove mikroarhitekture lahko uporabljajo cevovode navodil, ki obravnavajo več kot le en niz navodil naenkrat kot v preteklih letih.
Več naborov navodil lahko hkrati uporablja CPE, cevovode in ravnanje s predpomnilnikom, ki gredo v korak z izboljšanimi čipi, ki imajo več predpomnilnika za takojšnje iskanje, branje in pisanje, pa lahko zdaj sledijo cevovodom, ki jim ni treba zastajati in čakati. priklic spomina. Poleg tega lahko napovedovanje vej, ki omogoča premišljeno ugibanje, kje je morda potrebno razvejanje cevovoda, in špekulativni modeli izvajanja, ki začnejo matematične izračune, preden se zahtevajo, prav tako pospešijo obdelavo podatkov na njeni podatkovni poti. Druga izboljšava tehnike pri oblikovanju mikroarhitekture uporablja izvajanje izven vrstnega reda, kar omogoča navodilom, ki so pripravljena za izvedbo, da imajo prednost pred starejšimi navodili, ki čakajo na predpomnilnik. Medtem ko se trdi disk izvaja počasneje, CPU-ju ni treba čakati, ampak lahko dela druge elemente nabora navodil.
Ena vrsta specializirane mikroarhitekture je znana kot arhitektura pretoka podatkov. Zasnove toka podatkov ne sledijo tradicionalnim metodam nadzornega toka; Izvedba navodil se zgodi na podlagi razpoložljivosti vhodnih argumentov in ta navodila vodijo obdelavo za omrežno usmerjanje, digitalno obdelavo signala avdio ali video pretakanja in grafično obdelavo. Programski motorji za podatkovne baze uporabljajo arhitekturo pretoka podatkov za sinhronizacijo podatkov za posredovanje paketov s hitrostjo žično žico v realnem času, njihova namenska narava pa omogoča uravnoteženje obremenitve procesorjev in dostope do skupnih virov. Ta paketizacija pomeni, da navodila in rezultati omogočajo vzporedno računanje v velikem obsegu za omrežja pretoka podatkov.
V strojni opremi mikroarhitektura omogoča integracijo komponent v sistemsko arhitekturo v razumljivih električnih in strojnih inženirskih načelih, da se olajša razvoj programske opreme za različne naprave strojne opreme, kot so tablični in namizni računalniki, mobilni telefoni, sateliti, kirurški instrumenti in navigacijski sistemi. Ker se uporablja v najrazličnejših instrumentih in napravah, je mikroarhitektura strojne opreme pravzaprav konstrukcija načrtovanih elektromehanskih in elektronskih sistemov strojne opreme. Mikroarhitektura v načrtovanju strojne opreme je reprezentacijski proces sorodnih komponent, ki se povezujejo s pomočjo pravil in principov mehanskih in električnih načrtov, vgrajenih v same komponente. Delovni sklopi omejenih podsistemov so razporejeni s senzorji in aktuatorji v ekskluziven in vključujoč sistem za določene namene.