En integrert del av hvilken som helst datamaskin er den sentrale prosesseringsenheten. Utviklingen av elektronikk har resultert i at moderne prosessorer er ekstremt komplekse enheter. Hver av dem inneholder imidlertid deler som har et lignende funksjonelt formål.
Kjernekomponenten i enhver prosessor er kjernen. Den inneholder alle funksjonene for å utføre kommandoer og behandle data mottatt fra RAM. Prosessorkjernen er den mest komplekse komponenten, men strukturen kan deles inn i flere uavhengige enheter, for eksempel prøvetakings- og lagringsenheter, forutsigelse av grener, dekoding og instruksjonskjøring.
Komponentene i prosessorkjernen, som er ansvarlig for hele syklusen med å hente og utføre instruksjoner, kombineres i rørledninger for å forbedre den generelle ytelsen. Moderne prosessorer har vanligvis flere rørledninger.
De fleste dataoperasjonene i prosessoren utføres på den aritmetiske logiske enheten. Selve dataene (både innledende og endelige) lagres i registerblokken. Det er generelle registre designet hovedsakelig for aritmetiske operasjoner, segmentregister involvert i adressering, samt spesielle registre som påvirker prosessoren.
En matematisk prosessor kan trekkes frem som en egen del av prosessorkjernen. Dette er en komponent spesielt designet for å øke hastigheten på behandlingen av reelle tall. Opprinneren eksisterte opprinnelig som en egen modul, men i dag er den allestedsnærværende integrert i kjernen.
En viktig komponent i moderne prosessorer er grenforutsigelsesenheten. Det lar deg begynne å dekode en sekvens med kommandoer på en av rørledningene selv før hoppkommandoen utføres på den andre. Innføringen av denne teknologien har gjort det mulig å øke ytelsen betydelig.
Nesten alle moderne prosessorer inneholder en viss mengde hurtigminne. Cachen tjener til å minimere antall anrop til RAM, som er ekstremt treg i forhold til behandlingshastigheten inne i prosessoren. Vanligvis er hurtigbufferen delt inn i flere nivåer. Første nivå cache er den raskeste, men også den minste i størrelse. Den ligger i samme krystall som kjernen. Høyere nivåbuffer inneholder mer data, men er tregere.
