Arquitetura de Computadores, também conhecida como “projeto de sistemas de computadores”, é um campo da engenharia e da ciência da computação que trata do projeto de sistemas de computadores. Abrange elementos de design de hardware e software, incluindo as arquiteturas de computadores individuais, redes de computadores e sistemas de grande escala. Os objetivos da arquitetura de computadores incluem otimizar o desempenho, a eficiência e a confiabilidade do sistema, ao mesmo tempo que minimizam custos e tamanho.
A arquitetura do computador envolve a seleção de componentes de hardware, o projeto e o layout dos componentes do sistema, as interconexões entre os componentes e a definição dos conjuntos de instruções e outras especificações de programação de software. Envolve também a análise dos projetos de sistemas existentes em termos de suas compensações e do custo, desempenho e confiabilidade do projeto resultante.
As arquiteturas de computadores são divididas em dois componentes: a arquitetura do conjunto de instruções (ISA) e a microarquitetura subjacente. O ISA define o conjunto de instruções, registros, modos de endereçamento e endereçamento de memória do computador. A microarquitetura, também conhecida como projeto lógico, descreve a organização e implementação da máquina.
A arquitetura de computadores evoluiu significativamente ao longo das décadas e continua evoluindo. Os avanços recentes incluem componentes de hardware habilitados para nanotecnologia, tecnologias de virtualização e a ascensão da computação em nuvem.
A arquitetura de computadores é usada para projetar e construir muitos tipos de dispositivos de computação, desde os menores microcontroladores até os maiores supercomputadores. É importante que estudantes e profissionais da área de ciência da computação compreendam os princípios básicos da arquitetura de computadores.
