En integrerad del av vilken dator som helst är den centrala bearbetningsenheten. Utvecklingen av elektronik har resulterat i att moderna processorer är extremt komplexa enheter. Var och en av dem innehåller emellertid delar som har ett liknande funktionellt syfte.
Kärnkomponenten i vilken processor som helst är kärnan. Den innehåller alla funktioner för att utföra kommandon och bearbeta data som tas emot från RAM. Processorkärnan är den mest komplexa komponenten, men dess struktur kan delas in i flera oberoende enheter, såsom samplings- och lagringsenheter, grenförutsägelse, avkodning och instruktionsenheter.
Komponenterna i processorkärnan, som är ansvariga för hela cykeln med att hämta och köra instruktioner, kombineras i rörledningar för att förbättra den totala prestandan. Moderna processorer har vanligtvis flera rörledningar.
De flesta dataoperationerna i processorn utförs på den aritmetiska logikenheten. Själva data (både initial och slutlig) lagras i registerblocket. Det finns allmänna register som huvudsakligen är utformade för aritmetiska operationer, segmentregister som är inblandade i adressering samt specialregister som påverkar processorn.
En matematisk samprocessor kan utpekas som en separat del av processorkärnan. Detta är en komponent speciellt utformad för att påskynda bearbetningen av reella tal. Coprocessorn fanns ursprungligen som en separat modul, men idag är den allmänt integrerad i kärnan.
En viktig komponent i moderna processorer är grenförutsägelsenheten. Det låter dig börja avkoda en sekvens av kommandon på en av rörledningarna redan innan hoppkommandot körs på den andra. Introduktionen av denna teknik har gjort det möjligt att avsevärt öka prestandan.
Nästan alla moderna processorer innehåller en viss mängd cacheminne. Cacheminnet tjänar till att minimera antalet samtal till RAM, vilket är extremt långsamt jämfört med behandlingshastigheten inuti processorn. Vanligtvis är cachen uppdelad i flera nivåer. Den första nivån cache är den snabbaste, men också den minsta i storlek. Den ligger på samma kristall som kärnan. Cacher med högre nivåer innehåller mer data men är långsammare.
