Unit Pemroses Sentral
CPU berfungsi seperti kalkulator, hanya saja CPU jauh lebih kuat daya pemrosesannya. Fungsi utama dari CPU adalah melakukan operasi aritmetika dan logika terhadap data yang diambil dari memori atau dari informasi yang dimasukkan melalui beberapa perangkat keras, seperti papan tombol, pemindai, tuas kontrol, maupun tetikus. CPU dikontrol menggunakan sekumpulan instruksi perangkat lunak komputer. Perangkat lunak tersebut dapat dijalankan oleh CPU dengan membacanya dari media penyimpan, seperti cakram keras, disket, cakram padat, maupun pita perekam. Instruksi-instruksi tersebut kemudian disimpan terlebih dahulu pada memori fisik (MAA), yang mana setiap instruksi akan diberi alamat unik yang disebut "alamat memori". Selanjutnya, CPU dapat mengakses data-data pada MAA dengan menentukan alamat data yang dikehendaki.
Tembolok CPU
Desktop termodern dan server CPU memiliki setidaknya tiga tembolok independen: sebuah tembolok instruksi untuk mempercepat eksekusi instruksi mengambil, sebuah tembolok data untuk mempercepat data mengambil dan menyimpan, dan translation lookaside buffer (TLB) yang digunakan untuk mempercepat virtual-to-physical alamat terjemahan untuk kedua instruksi eksekusi dan data. Tembolok data biasanya diatur sebagai sebuah hierarki aras tembolok lebih (L1, L2, dll, lihat Multi-level cache).