Arvuti arhitektuur
Arvuti arhitektuur määrab arvuti loogikalise struktuuri ja tööviisi, sealhulgas riistvara ja tarkvara komponentide omavahelised seosed.[1]
Input – sisendandmed; CPU – keskseade; Control Unit – juhtseade; Processor – protsessor, Registers – registrid (sisemälu); Combinational Logic – aritmeetika-loogikaüksus; Main Memory – põhimälu; Output – väljundandmed
Mustad jooned näitavad andmevoogude ja punased jooned käsuvoogude liikumist
Eristatakse mitut liiki arvutiarhitektuure:
- riistvarasüsteemi arhitektuur hõlmab kõiki süsteemi riistvara komponente, kaasa arvatud siinid ja keskprotsessorist väljaspool asuvad komponendid, näiteks graafikatöötlusüksus ja vahetu juurdepääsuga välismälu;
- käsustiku arhitektuur (ingl instruction set architecture, lühend ISA) on arvuti arhitektuuri see osa, mis liidestab tarkvara riistvaraga;
- mikroarhitektuur määrab kindlaks andmetöötlus- ja salvestuselementide ja nendevaheliste ühenduste (siinide) topoloogilise teostuse (füüsilise paigutuse) protsessori (mikro)kiibil.
Klassikalistest arvutiarhituuridest on tuntud von Neumanni arhitektuur (selle esitas matemaatik John von Neumann 1945. a) ja Harvardi arhitektuur. Nende põhierinevus seisab selles, et esimesel juhul toimub andmete töötlemine ja säilitamine ühises mäluruumis. Seetõttu saab andmeid ja käske edastada keskseadme ja mäluseadme vahel ainult jadamisi, mis vähendab arvuti jõudlust. Harvardi arvutis on andmete ja programmide jaoks eraldi mälud ja siinid, see aga muudab süsteemi keerukamaks. Tänapäeva arvutites on kasutusel mõlemad arhitektuurid kombineeritult.
Arhitektuuri mõistet kasutatakse ka seoses protsessori käsusüsteemi ülesehitusega, näiteks ARM-arhitektuur.