Die Register-Transfer-Synthese setzt eine Schaltung auf Register-Transfer-Ebene in eine funktional äquivalente Schaltung auf Gatterebene um. Das Zeitverhalten der Register-Transfer-Ebene wird taktgenau beibehalten. Zur Synthese der Elemente des Datenpfades werden parametrisch steuerbare Generatoren (Makrozell-Generatoren*) eingesetzt, z.B. bei der Abbildung von Operationen wie Multiplikation oder Addition. Zur Synthese des Steuerpfades wird auf spezielle Synthese-Algorithmen für die Abbildung endlicher Automaten zurückgegriffen.
*: Bei der Generierung von Makrozellen handelt es sich eigentlich um einen Syntheseschritt. In der Literatur wird jedoch einheitlich der Begriff Makrozellen- oder Modul-Generator verwendet. Daher behalten wir diesen Begriff entgegen der sonst von uns verwendeten Nomenklatur bei.