La arquitectura de ordenadores define la estructura y funcionamiento básico de un sistema informático, incluyendo la forma en que la unidad central de proceso (CPU) trabaja internamente y accede a la memoria. Se compone de dos partes principales: la CPU, encargada de ejecutar programas, y los periféricos, que permiten la entrada y salida de datos. Las instrucciones se procesan de forma similar a una cadena de montaje, donde cada etapa se especializa en una tarea computacional.

1. La arquitectura de ordenadores es el diseño conceptual y la estructura
operacional fundamental de un sistema de computadoras.1
Es decir, es un
modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las
implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con
especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (CPU) trabaja
internamente y accede a las direcciones de memoria.
También suele definirse como la forma de interconectar componentes
de hardware, para crear computadoras según los requerimientos de
funcionalidad, rendimiento y costo.
La computadora recibe y envía la información a través de los periféricos, por
medio de los canales. La CPU es la encargada de procesar la información que
le llega a la computadora. El intercambio de información se tiene que hacer con
los periféricos y la CPU. Puede considerarse que todas aquellas unidades de
un sistema, exceptuando la CPU, se denomina periférico, por lo que la
computadora tiene dos partes bien definidas, que son:
1. la CPU (encargada de ejecutar programas y que también se considera
compuesta por la memoria principal, la unidad aritmético lógica y
la unidad de control),
2. los periféricos (que pueden ser de entrada, salida, entrada/salida,
almacenamiento y comunicaciones).
La implantación de instrucciones es similar al uso de una serie de desmontaje
en una fábrica de manufacturación. En las cadenas de montaje, el producto
pasa a través de muchas etapas de producción antes de tener el producto
desarmado. Cada etapa o segmento de la cadena está especializada en un
área específica de la línea de producción y lleva a cabo siempre la misma
actividad. Esta tecnología es aplicada en el diseño de procesadores eficientes.
A estos procesadores se les conoce como pipeline processors. Estos están
compuestos por una lista de segmentos lineales y secuenciales en donde cada
segmento lleva a cabo una tarea o un grupo de tareas computacionales. Los
datos que provienen del exterior se introducen en el sistema para ser
procesados. La computadora realiza operaciones con los datos que tiene

2. almacenados en memoria, produce nuevos datos o información para uso
externo.
Las arquitecturas y los conjuntos de instrucciones se pueden clasificar
considerando los siguientes aspectos:
 Almacenamiento de operandos en la CPU: dónde se ubican los operadores
aparte de la substractora informativa (SI).
 Cantidad de operandos explícitos por instrucción: cuántos operandos se
expresan en forma explícita en una instrucción típica. Normalmente son 0,
1, 2 y 3.
 Posición del operando: ¿cualquier operando puede estar en memoria, o
deben estar algunos o todos en los registros internos de la CPU?. Cómo se
especifica la dirección de memoria (modos de direccionamiento
disponibles).
 Operaciones: qué operaciones están disponibles en el conjunto de
instrucciones.
 Tipo y tamaño de operandos y cómo se especifican.
Puertas lógicas[editar]
Son las encargadas de procesar la lógica de las instrucciones del sistema.
Existen siete tipos básicos diferentes:
 NOT: es la negación de la entrada. Funciona con una sola entrada y una
sola salida.
 AND: es la multiplicación binaria de dos entradas y da una sola salida.
 OR: es la suma binaria de dos entradas y da como salida la suma propia o
el bit carry de ser necesario.
 XOR: es la suma binaria de dos entradas y da el resultado como salida, sin
incluir el bit carry.
 NAND: es la negación de AND. Da una única salida.
 NOR: es la negación de OR. Da una única salida.
 XNOR: es la negación de XOR. Da una única salida.