Rechnerarchitektur

Rechnerarchitektur ist ein Teilgebiet der Technischen Informatik und Mikroelektronik, das sich mit dem Design von modernen Rechenmaschinen (Computer oder Digitalrechner) und speziell mit deren Organisation sowie deren externem und internem Aufbau beschäftigt. Die Elemente einer Rechnerarchitektur sind seit dem Aufkommen der Digitalelektronik die Gatter, welche aus Transistoren aufgebaut sind.

Eine Rechnerarchitektur kann entweder durch konstruktive Methoden, die sich auf das physische Design und die Implementierung der Hardware konzentrieren, oder durch Hardwarebeschreibungssprachen, die neben dem eigentlichen Design, zusätzlich eine abstrakte Modellierung und Simulation von digitalen Schaltungen ermöglichen, beschrieben werden. Man spricht auch von einer rechnerbasierten Entwicklung.

Zu den bekanntesten Architekturen für Computer bzw. deren zentralen Recheneinheiten, oder Prozessoren, zählen die Harvard-Architektur und die Von-Neumann-Architektur sowie MIPS, CISC, RISC und POWER.

In diesem Kontext wird auch von einer Mikroarchitektur oder Prozessorarchitektur gesprochen. Außerdem wird von einer Rechnertechnik als Fachgebiet gesprochen. Die beiden Begriffe überschneiden sich teilweise.

Im Sinne eines Systems Engineering wird grundlegend in eine funktionale, logische und physikalische Architektur unterschieden. Des Weiteren wird bei Computerarchitekturen der Hardware/Software-Schnittstelle (HSI) eine besondere Bedeutung eingeräumt. Dabei kommen auch Werkzeuge wie SystemC oder SystemVerilog zum Einsatz.

1. ↑ Grundprinzipien der Rechnerarchitektur. Holger Kreißl, 2019, abgerufen am 9. Februar 2026. 
2. ↑ Richard E. Smith: A Historical Overview of Computer Architecture. In: Annals of the History of Computing. Band 10, Nr. 4, Oktober 1988, ISSN 0164-1239, S. 277–303, doi:10.1109/MAHC.1988.10039 (englisch, Online [abgerufen am 10. Februar 2026]). 
3. ↑ Soonhoi Ha, Jürgen Teich (Hrsg.): Handbook of Hardware/Software Codesign. Springer Netherlands, Dordrecht 2017, ISBN 978-94-017-7266-2, doi:10.1007/978-94-017-7267-9 (englisch, springer.com [abgerufen am 16. Februar 2026]). 
4. ↑ Petru Eles, Krzysztof Kuchcinski, Zebo Peng (Hrsg.): System Synthesis with VHDL. Springer US, Boston, MA 1998, ISBN 978-1-4419-5024-6, doi:10.1007/978-1-4757-2789-0 (englisch, springer.com [abgerufen am 12. Februar 2026]). 
5. ↑ Brock J. LaMeres: Computer System Design. In: Quick Start Guide to VHDL. Springer International Publishing, Cham 2024, ISBN 978-3-03142542-4, S. 163–206, doi:10.1007/978-3-031-42543-1_12 (englisch, springer.com [abgerufen am 12. Februar 2026]).