硬件 微架构 (µarch)

微架构 (µarch) 是什么意思？
微架构，缩写为µarch或uarch，是微处理器的基本设计。它包括为执行特定指令集（ISA 或指令集架构）而物理设计处理器所使用的技术、资源和方法。简而言之，它是微处理器中所有电子元件和数据路径的逻辑设计，以特定方式布局，以实现指令的最佳执行。在学术界，这称为计算机组织。

微架构是微处理器设计方式的逻辑表示，以便组件之间的互连——控制单元、算术逻辑单元、寄存器和其他——以优化的方式交互。这包括如何布置总线（组件之间的数据路径）以规定最短路径和正确连接。在现代微处理器中，通常有几个层来处理复杂性。基本思想是布置一个可以执行指令集中定义的命令和操作的电路。

目前在微体系结构中使用的一种技术是流水线数据路径。它是一种技术，通过允许多条指令在执行中重叠，从而允许在数据处理中应用某种形式的并行性。这是通过具有多个并行或接近并行运行的执行管道来完成的。

执行单元也是微架构的一个重要方面。执行单元执行处理器的操作或计算。执行单元数量、延迟和吞吐量的选择是微架构设计的核心考虑因素。系统内存储器的大小、延迟、吞吐量和连接性也是微架构决策。

微架构的另一部分是系统级设计。这包括对性能的决策，例如输入的电平和连接性，以及输出和 I/O 设备。

微架构设计更关注限制而不是能力。微架构设计决策直接影响进入系统的内容；它关注以下问题：

表现
芯片面积/成本
逻辑复杂度
易于调试
可测试性
易于连接
能量消耗
可制造性
一个好的微架构是一个能够满足所有这些标准的架构。