In ingegneria informatica e elettronica, la microarchitettura (talvolta abbreviata con le parole µarch o uarch), detta anche organizzazione del computer, è il modo in cui un'architettura del set di istruzioni (ISA, Istruction Set Architecture) viene implementata in un processore. Una data ISA può essere implementata con molteplici microarchitetture.[1] Le implementazioni possono variare a causa di diversi obiettivi in fase progettuale o a causa dell'evoluzione della tecnologia.[2]
L'architettura del computer è la combinazione del set di istruzioni e del design concreto della microarchitettura.
Con microarchitettura si indica anche il progetto a livello logico di unità funzionali di un microprocessore, microcontrollore o digital signal processor. Viene mostrata tramite una progettazione a blocchi in modo da indicare le dipendenze tra le varie unità funzionali (come unità per i numeri in virgola mobile e unità per gli interi, la coda di decodifica, ecc).
Dalla microarchitettura si deduce la tipologia di pipeline (il numero di stadi, la loro correlazione), la disposizione della cache, (la presenza di cache separata per dati e istruzioni, la presenza di cache di secondo livello, ecc), la presenza di eventuali unità multimediali SIMD e i bus di collegamento con l'esterno. Dall'esame dello schema della microarchitettura si può comprendere se il processore è stato sviluppato per raggiungere prestazioni elevate o per ottenere dispositivi dal basso consumo.