指令集体系结构（Instruction Set Architecture， ISA）是指一个处理器支持的指令和指令的字节级编码。
不同的处理器族支持不同的指集体系结构，一个程序被编译在一种机器上运行，就不能在另一种机器上运行。
CISC和RISC指令集
指令集 | 基本思想 | 架构 | 描述 | |
1 | CISC （Complex Instruction Set Computer，复杂指令集计算机） | 进一步增强原有指令的功能，用更为复杂的新指令取代原先由软件子程序完成的功能，实现软件功能的硬化，导致机器的指令系统越来越庞大而复杂 | x86 | 主要弊病： ①指令集过分庞杂 ②采用微程序技术。由于每条复杂指令都要执行一段解释性微程序才能完成，需要多个CPU周期，降低了机器处理速度。 ③指令系统过分庞大，使高级语言编译程序选择目标指令的范围很大，并使编译程序本身冗长而复杂，从而难以优化编译使之生成真正高效的目标代码。 ④强调完善的中断控制，导致动作繁多，设计复杂，研制周期长。 ⑤给芯片设计带来很多困难，使芯片种类增多，出错几率增大，成本提高而成品率降低。 |
2 | RISC （Reduced Iiistmction Set Computer，精简指令集计算机） | 通过减少指令总数和简化指令功能，降低硬件设计复杂度，使指令能单周期执行，并通过优化编译，提高指令执行速度，采用硬线控制逻辑，优化编译程序，导致机器的指令系统进一步精炼而简单 | ARM | 关键技术： ①重叠寄存器窗口（overlapping register windows）技术。基本思想是在处理机中设置一个数量比较大的寄存器堆，并把它划分成多个窗口。每个过程使用其中相邻的3个窗口和1个公共窗口，其中有一个窗口与前一个过程共用，还有一个窗口是与下一个过程共用。 ②优化编译技术。使用了大量寄存器，通过编译技术的优化，合理分配寄存器、提高寄存器的使用效率及减少访存次数等。 ③超流水线及超标量技术。能进一步提高流水线速度。 ④硬布线逻辑与微程序相结合在微程序技术中. |