processorarkitektur
Processorarchitektur bezeichnet die Gesamtheit der Strukturen und Prinzipien, die das Funktionieren eines Prozessors bestimmen. Sie umfasst die Instruction Set Architecture (ISA) – die vom Architekturrahmen definierte Befehlssprache, Adressiermethoden, Datenformate und das Speichermodell – sowie die Microarchitektur, die diese ISA physisch implementiert und die interne Organisation von Recheneinheiten, Registern, Pipeline, Cache und Kontrolllogik beschreibt.
Zu den Kernkomponenten gehören der Datapath mit Rechenwerk (ALU) und Gleitkommaeinheiten (FPU), Registerdatei, Load/Store-Einheit, Cache-Hierarchien, Speichersysteme
Typische Merkmale moderner Prozessorarchitekturen sind Pipelines, Superskalare Ausführung, Out-of-Order-Execution, Branch Prediction und Spekulation, sowie Cache-Coherence in
Architekturstile unterscheiden sich oft durch das Verhältnis von ISA und Mikroarchitektur: RISC-Architekturen betonen einfache Anweisungsformen, CISC-Architekturen
Bekannte ISA-Beispiele sind x86-64 (CISC), ARMv8-A (RISC-basiert) und RISC-V (offenes ISA). Die Mikroarchitektur variiert stark zwischen
Trends in der Prozessorarchitektur umfassen Energie- und Leistungsoptimierung, DVFS, fortgeschrittene Skalierung, spezialisierte Beschleuniger sowie offene Ökosysteme