از نظر معماری، چیپ‌های هوش مصنوعی چندین نوع دارند. معماری تک دستور و چندین داده (SIMD) به چیپ امکان می‌دهد تا عملیات را بر روی چندین عدد به طور همزمان انجام دهد، که هنگام پشتیبانی از استنتاج شبکه عصبی کارآمد و موثر است. معماری چندین دستور و چندین داده (MIMD) عمدتاً چارچوب‌های یادگیری عمیق را پشتیبانی می‌کند و به توسعه برنامه‌های هوش مصنوعی کمک می‌کند. معماری سیستولیک مانند انقباض عضلات می‌تواند در زمان خاص داده‌ها را دریافت کند و نتایج پردازش عملیات فردی را انجام دهد. معماری مدار یکپارچه مخصوص کاربرد (ASIC) برای کاربردهای خاص طراحی شده است و نیازهای قدرت محاسباتی برنامه‌های پیچیده هوش مصنوعی را برآورده می‌کند.