在MCU开发方面，以架构而言，可分为两大主流；RISC（Reduced Instruction Set Computer）与CISC（Complex Instruction Set Computer）， RISC代表MCU的所有指令都是利用些简单的指令组成的，简单的指令代表 MCU 的线路可以尽量做到最佳化，而提高执行速率，相对的使得一个指令所需的时间减到最短。HOLTEK的一系列MCU便是采用 RISC 结构来设计。

RISC指令集精简，许多工作都必须组合简单的指令，而针对较复杂组合的工作便需要由“编译程式”（compiler）来执行，而 CISC MCU因为硬体所提供的指令集较多，所以许多工作都能够以一个或是数个指令来代替，compiler 的工作因而减少许多。

以一个数值运算程式来说，使用 CISC 指令集的MCU运算对于一个积分运算式可能只需要十个机器指令，而 RISC MCU在执行相同的程式时，却因为CPU 本身不提供浮点数乘法的指令，所以可能需要执行上百个机器指令（但每一个指令可能只需要 CISC 指令十分之一的时间），而由程式语言转换成机器指令的动作是由程式语言的 Compiler 来执行，所以在 RISC MCU的Compiler 便会较复杂。因为同样一个高阶语言 A=B*C 的运算，在 RISC MCU转换为机器指令可能有许多种组合，而每一种组合的“时间/空间”组合都不尽相同。所以 RISC 与 CISC 的取舍之间，似乎也是MCU硬体架构与软体（Compiler）的平衡之争，应该没有绝对优势的一方，只能说因应不同的需求而有不同的产品，例如工作单纯的印表机核心 MCU，便适合使用效能稳定，但单位指令效率较佳的RISC MCU。

对单片机处理方式而言，目前单片机的系统结构有两种类型：一种是将程式和资料记忆体分开使用，即哈佛（Harvard）结构，当前的单片机大都是这种结构。另一种是采用和PC机的冯。诺依曼（Von Neumann）类似的原理，对程式和资料记忆体不作逻辑上的区分，即普林斯顿（Princeton）结构。