Một phần không thể thiếu của bất kỳ máy tính nào là bộ xử lý trung tâm. Sự phát triển của điện tử đã dẫn đến việc các bộ vi xử lý hiện đại trở thành những thiết bị cực kỳ phức tạp. Tuy nhiên, mỗi người trong số họ đều chứa các bộ phận mang một mục đích chức năng tương tự.
Thành phần cốt lõi của bất kỳ bộ xử lý nào là lõi. Nó chứa tất cả các chức năng thực thi lệnh và xử lý dữ liệu nhận được từ RAM. Lõi bộ xử lý là thành phần phức tạp nhất, nhưng cấu trúc của nó có thể được chia thành nhiều đơn vị độc lập, chẳng hạn như thiết bị lấy mẫu và lưu trữ, dự đoán nhánh, đơn vị giải mã và thực thi lệnh.
Các thành phần của lõi bộ xử lý, chịu trách nhiệm cho toàn bộ chu kỳ tìm nạp và thực thi các lệnh, được kết hợp thành các đường ống để cải thiện hiệu suất tổng thể. Các bộ vi xử lý hiện đại thường có nhiều đường ống.
Hầu hết các hoạt động dữ liệu trong bộ xử lý được thực hiện trên đơn vị logic số học. Dữ liệu chính nó (cả ban đầu và cuối cùng) được lưu trữ trong khối đăng ký. Có các thanh ghi có mục đích chung được thiết kế chủ yếu cho các phép toán số học, các thanh ghi phân đoạn liên quan đến việc định địa chỉ, cũng như các thanh ghi đặc biệt ảnh hưởng đến hoạt động của bộ xử lý.
Một bộ đồng xử lý toán học có thể được coi là một phần riêng biệt của lõi máy tính của bộ xử lý. Đây là một thành phần được thiết kế đặc biệt để tăng tốc độ xử lý các số thực. Bộ đồng xử lý ban đầu tồn tại như một mô-đun riêng biệt, nhưng ngày nay nó được tích hợp phổ biến vào hạt nhân.
Một thành phần quan trọng của bộ vi xử lý hiện đại là đơn vị dự đoán nhánh. Nó cho phép bạn bắt đầu giải mã một chuỗi lệnh trên một trong các đường ống ngay cả trước khi lệnh nhảy được thực hiện trên đường kia. Sự ra đời của công nghệ này đã giúp tăng hiệu suất một cách đáng kể.
Hầu hết tất cả các bộ vi xử lý hiện đại đều chứa một số lượng bộ nhớ đệm. Bộ nhớ đệm phục vụ để giảm thiểu số lượng cuộc gọi đến RAM cực kỳ chậm so với tốc độ xử lý bên trong bộ xử lý. Thông thường bộ nhớ đệm được chia thành nhiều cấp. Bộ nhớ cache cấp độ đầu tiên là bộ nhớ cache nhanh nhất, nhưng cũng có kích thước nhỏ nhất. Nó nằm trên cùng một tinh thể với lõi. Bộ nhớ đệm cấp cao hơn chứa nhiều dữ liệu hơn, nhưng chậm hơn.
