Een integraal onderdeel van elke computer is de centrale verwerkingseenheid. De evolutie van de elektronica heeft ertoe geleid dat moderne processors uiterst complexe apparaten zijn. Elk van hen bevat echter onderdelen met een vergelijkbaar functioneel doel.
De kerncomponent van elke processor is de kern. Het bevat alle functies voor het uitvoeren van opdrachten en het verwerken van gegevens die zijn ontvangen van RAM. De processorkern is het meest complexe onderdeel, maar de structuur ervan kan worden onderverdeeld in verschillende onafhankelijke eenheden, zoals bemonsterings- en opslagapparaten, vertakkingsvoorspelling, decodering en uitvoeringseenheden voor instructies.
De componenten van de processorkern, die verantwoordelijk zijn voor de volledige cyclus van het ophalen en uitvoeren van instructies, worden gecombineerd in pijplijnen om de algehele prestaties te verbeteren. Moderne processors hebben meestal meerdere pijplijnen.
De meeste gegevensbewerkingen in de processor worden uitgevoerd op de rekenkundige logische eenheid. De gegevens zelf (zowel initieel als definitief) worden opgeslagen in het registerblok. Er zijn registers voor algemene doeleinden die voornamelijk zijn ontworpen voor rekenkundige bewerkingen, segmentregisters die betrokken zijn bij adressering, evenals speciale registers die de werking van de processor beïnvloeden.
Een wiskundige coprocessor kan worden aangemerkt als een apart onderdeel van de rekenkern van de processor. Dit is een onderdeel dat speciaal is ontworpen om de verwerking van reële getallen te versnellen. De coprocessor bestond oorspronkelijk als een afzonderlijke module, maar is tegenwoordig alomtegenwoordig geïntegreerd in de kernel.
Een belangrijk onderdeel van moderne processors is de vertakkingsvoorspellingseenheid. Hiermee kunt u beginnen met het decoderen van een reeks opdrachten op een van de pijplijnen, zelfs voordat de sprongopdracht op de andere wordt uitgevoerd. De introductie van deze technologie heeft het mogelijk gemaakt om de prestaties aanzienlijk te verhogen.
Bijna alle moderne processors bevatten een bepaalde hoeveelheid cachegeheugen. De cache dient om het aantal aanroepen naar RAM te minimaliseren, die extreem traag zijn in vergelijking met de verwerkingssnelheid in de processor. Meestal is de cache verdeeld in verschillende niveaus. De cache van het eerste niveau is de snelste, maar ook de kleinste van formaat. Het bevindt zich op hetzelfde kristal als de kern. Hogere caches bevatten meer gegevens, maar zijn langzamer.
