Arhitektura računala

Arhitektura računala (još i kao računalna arhitektura, organizacijski ustroj računala, organizacijska struktura računala) je teorija koja podržava izgradnju i organizaciju računala i računalnih cjelina. Kao što arhitekt u građevini postavi principe i ciljeve za jednu građevinu tako i računalni arhitekt stvara računalnu arhitekturu. Arhitekti prilikom gradnje neke građevine takoder usklađuju principe s materijalima i konceptima koje koriste (npr. gradnja u opeci zahtjeva drugačiji pristup nego izgradnja u betonu ili kamenu), tako i računalni arhitekt mora uskladiti svoju "gradnju" s ograničenjima materijala i tehnika koje on/ona koristi.

Ciljevi sastavljanja računala

Jedan od najčešćih problema s kojim se suočava arhitektura računala jest odnos između cijene gradnje i performanse koje se mogu postići s izabranim dizajnom. Drugi ciljevi u konstrukciji su također važni: veličina stroja, težina, potrošnja električne energije, inter-operabilnost, mogućnost nadogradnje, korištenje određenih periferija, itd.

Principi arhitekture računala

Arhitektura pojedinih cjelina

• arhitektura centralne jedinice ili CPU - skup naredbi i izvedba ulazno/izlaznih jedinica
• memorijska arhitektura
• arhitektura sabirnice

Izvedba osnovnih elemenata

• analogna računala
• digitalna računala
• kvantna računala
• hibridna računala

Tehnike izvedbe

• elektronička računala
• električna računala
• elektro-mehanička računala
• mehanička računala
• fluidična računala

Arhitektura pojedinih cjelina

• arhitektura središnje jedinice ili CPU-a - skup naredaba i izvedaba ulazno/izlaznih jedinica, principi rada (stack, pipeline, RISC, ASIC, vector)
• memorijska arhitektura
• arhitektura sabirnice

Arhitektonski smjerovi u izradi računala

• Von Neumannova računalna arhitektura
• Harvardska računalna arhitektura
• stack ili hrpasta računalna arhitektura
• paralelna računalna arhitektura
• RISC računalna arhitektura
• CISC računalna arhitektura
• Vektorska računalna arhitektura

Arhitektura sabirnice

Sabirnica (eng. bus, množina buses) je podskup unutar računala ili neke druge elektroničke opreme koja kroz jedan dogovoreni standard omogućava usmjeravaje podatka i upravljačkih signala između: integriranih krugova kao na primjer CPU i memorije, ostalih uređaja koje sačinjavaju računalo pod skupova unutar računala, ili između međuspojnica koje dozvoljavaju spajanje računala s vanjskim svijetom.

Način na koji je sabirnica izrađena ili izabrana imat ce utjecaj na način na koje računalo radi (brzina) kao i na mogućnost proširenja i korištenja standardiziranih komponenti koje su dostupne na tržištu.