Οι κεντρικές μονάδες επεξεργασίας έχουν δύο κύρια συστατικά: τη μονάδα ελέγχου που ρυθμίζει τη λειτουργία του επεξεργαστή και την αριθμητική λογική μονάδα που ουσιαστικά στροφώνει αριθμούς και συγκρίνει τιμές. Ωστόσο, αυτές οι δύο συστάδες τρανζίστορ εξακολουθούν να βασίζονται σε πόρους μνήμης στον υπολογιστή που διαθέτει η CPU για να λειτουργήσει.
Μνήμη
Αν και δεν είναι αυστηρά μέρος της CPU, οι μονάδες επεξεργασίας είναι άχρηστες χωρίς τη μνήμη να αποθηκεύει δεδομένα και τις οδηγίες προγράμματος που πρέπει να εκτελέσουν. Αυτό περιλαμβάνει τη μόνιμη αποθήκευση σκληρών δίσκων και δευτερευόντων συσκευών αποθήκευσης καθώς και την προσωρινή μνήμη που έχει ο υπολογιστής σας στη μνήμη RAM. Οι CPU έχουν μόνο μια μικρή ποσότητα μνήμης για πολύ προσωρινή αποθήκευση και δεν μπορούν να λειτουργήσουν χωρίς ξεχωριστούς πόρους μνήμης.
Μονάδα ελέγχου
Η μονάδα ελέγχου, όπως υποδηλώνει το όνομά της, είναι το κύκλωμα που εκδίδει εντολές σε άλλα στοιχεία υλικού για την εκτέλεση προγραμμάτων. Η μονάδα ελέγχου στην πραγματικότητα δεν εκτελεί κανέναν κώδικα. Αντίθετα, διαχειρίζεται την εκτέλεση των εντολών του προγράμματος παίρνοντας οδηγίες από τη μνήμη, αναλύοντας αυτές τις οδηγίες ανάλογα με τις ανάγκες και στη συνέχεια προγραμματίζοντας τα κατάλληλα στοιχεία υλικού για να ενεργήσουμε σε αυτές τις οδηγίες. Με αυτόν τον τρόπο η μονάδα ελέγχου διαχειρίζεται τη λειτουργία ολόκληρου του υπολογιστή.
Αριθμιτική μονάδα λογικής
Το ALU είναι το στοιχείο CPU που εκτελεί τους πραγματικούς υπολογισμούς του επεξεργαστή. Το κύκλωμα του υπολογίζει τις εξισώσεις προσθήκης, αφαίρεσης, πολλαπλασιασμού και διαίρεσης στις οδηγίες που περνάει η μονάδα ελέγχου. Η ALU εκτελεί επίσης εκτελεί λογικές λειτουργίες: η διαδικασία προσδιορισμού εάν η μία τιμή είναι ίση με την άλλη, εάν η μία τιμή είναι μικρότερη από την άλλη ή εάν η μία τιμή είναι μεγαλύτερη από την άλλη. Αυτές οι λογικές λειτουργίες είναι απαραίτητες για τις δομές ελέγχου που ρυθμίζουν τη ροή λογισμικού.
Μητρώα
Οι καταχωρητές είναι οι μικρές ποσότητες μνήμης που είναι στην πραγματικότητα μέρος του υλικού της CPU που παρέχει δεδομένα στην CPU πολύ πιο γρήγορα από ό, τι θα χρειαζόταν για τον επεξεργαστή να ανακτήσει τα δεδομένα από εξωτερικές πηγές μνήμης, αλλά είναι μόνο για τα κομμάτια των πληροφοριών που χρειάζεται ένας επεξεργαστής χέρι σε οποιαδήποτε δεδομένη στιγμή. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει τα αποτελέσματα λειτουργιών συνιστωσών ALU έως ότου τα αποθηκεύσει η μονάδα ελέγχου κάπου αλλού ή μπορεί να περιλαμβάνει διευθύνσεις μνήμης στη μνήμη RAM ή στον σκληρό δίσκο που περιέχουν οδηγίες προγράμματος δεδομένων ή μεταβλητές τιμές.
