Над цифровым логическим уровнем находится уровень микроархитектуры. Его задача - интерпретация команд уровня 2 (уровня архитектуры команд), как показано на рис. 1.2. Строение уровня микроархитектуры зависит от того, каков уровень архитектуры команд, а также от стоимости и назначения компьютера. В настоящее время на уровне архитектуры команд обычно находятся простые команды, которые выполняются за один цикл (таковы, в частности, RISC-машины). В других системах (например, в Pentium 4) на этом уровне имеются более сложные команды; выполнение одной такой команды занимает несколько циклов. Чтобы выполнить команду, нужно найти операнды в памяти, считать их и записать полученные результаты обратно в память. Управление уровнем команд со сложными командами отличается от управления уровнем команд с простыми командами, так как в первом случае выполнение одной команды требует определенной последовательности операций.