Bilgisayar mimarisi, bilgisayar bilimi ve teknolojisi alanlarında bir dizi benzer fikri ifade eder. Yazılım düzeyinde, bilgisayarın donanımının çeşitli bölümlerini tek bir işleyen sisteme bağlayan derleme dili sistemlerini ifade eder. Donanımla uğraşırken, donanım oluşturma ve kullanma yöntemleri ile bilgisayar bileşenlerini oluşturma süreci için de aynı şekilde uygulanır. Bu tanımların her biri, benzer bir işlemi (çalışmayan bir bilgisayar sistemiyle başlayıp işlevsel hale getirme fikri) başlatır, ancak hepsi sürece farklı bir açıdan bakarlar.
Bilgisayar mimarisinin yazılım versiyonu, teknik olmayan bir kişinin anlaması en zor olanıdır. Bir bilgisayar sistemi, herhangi bir zamanda, kullanıcının yaptığı şeyle ilgisi olmayan binlerce görevi yerine getiriyor. Bu görevler bilgisayar sistemlerinin temelini oluşturur. Bilgiyi kısa süreli bellekten uzun süreli belleğe taşıyor olabilir veya aktivasyon zamanı olup olmadığını görmek için zamanlanmış bir göreve göre zamanı kontrol ediyor olabilir.
Bu bilgisayar mimarisi işlevlerinin tümü, makinenin farklı parçalarının nasıl bağlandığını anlamak için makine koduna dayanır. Bu kod, bilgisayarın donanımının, işlemcinin zaman ve hafıza adresleri gibi şeylere erişmek için kullandığı yüksek işlevli programların temel bir planını oluşturur. Bu makine kodu planı, sistemin yapısını yazılımın bakış açısından tanımlar.
Bilgisayar mimarisinin ilk donanım versiyonu, yazılım taslağını oluşturmak için kullanılan formdur. Bu mimari şekli, makinenin çeşitli parçalarının birlikte çalışabilmesi için veri gönderip alacağı şekilde merkezlenir. Örneğin, bir bellek modülü bilgileri belirli bir biçimde formatlanmış bir bilgi istiyorsa, işlemcinin veriyi saklayabilmesi için bu formatta göndermesi önemlidir. Bilgisayarın çeşitli kısımları birbiriyle iletişim kuramıyorsa, sistem çalışmaz.
Bilgisayar mimarisinin diğer donanım versiyonu tek bir donanım parçasına odaklanır. Bu yöntem tasarımcıların bireysel bir parçaya bakmasını ve nasıl çalışacağını belirlemesini gerektirir. Hemen hemen her bilgisayar donanımı parçası, verileri değiştirmek, talimatlar almak ve komutlar vermek için karmaşık bir talimatlar dizisi içerir. Bunların hepsi, tamamıyla gerçekleşmiş bir dil ve komut sistemi gerektiren donanım içerisinde gerçekleşiyor. Temelde, her bir donanım parçası çok özel bir bilgisayar gibi çalışır.
Bu tanımların her biri, farklı bir bilgisayar mimarisi faseti hakkında konuştuğundan, hepsi birbiriyle güzel bir şekilde uyuyor. İlk olarak, bir tasarımcı donanımın parçalarına bakar ve nasıl çalıştıklarını belirler. Ardından, bir donanım sistemi oluşturmak için parçalar bir araya getirilir. Son olarak, makine kodu, bu sistemleri, programların donanım ile etkileşime girebileceği şekilde birbirine bağlamak için kullanılır.
