中央处理器(CPU，Central Processing Unit)是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
中央处理器主要包括运算器(算术逻辑运算单元，ALU，Arithmetic Logic Unit)和高速缓冲存储器(Cache)及实现它们之间联系的数据(Data)、控制及状态的总线(Bus)。它与内部存储器(Memory)和输入/输出(I/O)设备合称为电子计算机三大核心部件。
提取
第一阶段，提取，从存储器或高速缓冲存储器中检索指令(为数值或一系列数值)。由程序计数器(Program Counter)指定存储器的位置，程序计数器保存供识别目前程序位置的数值。换言之，程序计数器记录了CPU在目前程序里的踪迹。提取指令之后，程序计数器根据指令长度增加存储器单元。指令的'提取必须常常从相对较慢的存储器寻找，因此导致CPU等候指令的送入。这个问题主要被论及在现代处理器的快取和管线化架构。
解码
CPU根据存储器提取到的指令来决定其执行行为。在解码阶段，指令被拆解为有意义的片断。根据CPU的指令集架构(ISA)定义将数值解译为指令。一部分的指令数值为运算码(Opcode)，其指示要进行哪些运算。其它的数值通常供给指令必要的信息，诸如一个加法(Addition)运算的运算目标。这样的运算目标也许提供一个常数值(即立即值)，或是一个空间的定址值：暂存器或存储器位址，以定址模式决定。在旧的设计中，CPU里的指令解码部分是无法改变的硬件设备。不过在众多抽象且复杂的CPU和指令集架构中，一个微程序时常用来帮助转换指令为各种形态的讯号。这些微程序在已成品的CPU中往往可以重写，方便变更解码指令。
执行
在提取和解码阶段之后，接着进入执行阶段。该阶段中，连接到各种能够进行所需运算的CPU部件。例如，要求一个加法运算，算数逻辑单元(ALU，Arithmetic Logic Unit)将会连接到一组输入和一组输出。输入提供了要相加的数值，而输出将含有总和的结果。ALU内含电路系统，易于输出端完成简单的普通运算和逻辑运算(比如加法和位元运算)。如果加法运算产生一个对该CPU处理而言过大的结果，在标志暂存器里，运算溢出(Arithmetic Overflow)标志可能会被设置。
写回
最终阶段，写回，以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。运算结果经常被写进CPU内部的暂存器，以供随后指令快速存取。在其它案例中，运算结果可能写进速度较慢，但容量较大且较便宜的主记忆体中。某些类型的指令会操作程序计数器，而不直接产生结果。这些一般称作“跳转”(Jumps)，并在程式中带来循环行为、条件性执行(透过条件跳转)和函式。许多指令也会改变标志暂存器的状态位元。这些标志可用来影响程式行为，缘由于它们时常显出各种运算结果例如，以一个“比较”指令判断两个值的大小，根据比较结果在标志暂存器上设置一个数值。
这个标志可藉由随后的跳转指令来决定程式动向。在执行指令并写回结果之后，程序计数器的值会递增，反覆整个过程，下一个指令周期正常的提取下一个顺序指令。如果完成的是跳转指令，程序计数器将会修改成跳转到的指令位址，且程序继续正常执行。许多复杂的CPU可以一次提取多个指令、解码，并且同时执行。这个部分一般涉及“经典RISC管线”，那些实际上是在众多使用简单CPU的电子装置中快速普及(常称为微控制(Microcontrollers))。
基本结构
CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件等。
运算逻辑部件
运算逻辑部件，可以执行定点或浮点的算术运算操作、移位操作以及逻辑操作，也可执行地址的运算和转换。
寄存器部件
寄存器部件，包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存器。通用寄存器又可分定点数和浮点数两类，它们用来保存指令中的寄存器操作数和操作结果。通用寄存器是中央处理器的重要组成部分，大多数指令都要访问到通用寄存器。通用寄存器的宽度决定计算机内部的数据通路宽度，其端口数目往往可影响内部操作的并行性。专用寄存器是为了执行一些特殊操作所需用的寄存器。控制寄存器通常用来指示机器执行的状态，或者保持某些指针，有处理状态寄存器、地址转换目录的基地址寄存器、特权状态寄存器、条件码寄存器、处理异常事故寄存器以及检错寄存器等。有的时候，中央处理器中还有一些缓存，用来暂时存放一些数据指令，缓存越大，说明CPU的运算速度越快，目前市场上的中高端中央处理器都有2M左右的二级缓存，高端中央处理器有4M左右的二级缓存。
中央处理器
CPU是Central Processing Unit中央处理器的简称，作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。CPU 自产生以来，在逻辑结构、运行效率以及功能外延上取得了巨大发展。
中央处理器（CPU），是电子计算机的主要设备之一，电脑中的核心配件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU是计算机中负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件。中央处理器主要包括两个部分，即控制器、运算器，其中还包括高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制的总线。电子计算机三大核心部件就是CPU、内部存储器、输入/输出设备。中央处理器的功效主要为处理指令、执行操作、控制时间、处理数据。
在计算机体系结构中，CPU 是对计算机的所有硬件资源（如存储器、输入输出单元） 进行控制调配、执行通用运算的核心硬件单元。CPU 是计算机的运算和控制核心。计算机系统中所有软件层的操作，最终都将通过指令集映射为CPU的操作。
cpu是电脑的心脏，一台电脑所使用的cpu基本决定了这台电脑的性能和档次。cpu发展到了今天，频率已经到了2ghz。在我们决定购买哪款cpu或者阅读有关cpu的文章时，经常会见到例如外频、倍频、缓存等参数和术语。下面我就把这些常用的和cpu有关的术语简单的给大家介绍一下。cpu（central pocessing unit）
中央处理器，是计算机的头脑，90%以上的数据信息都是由它来完成的。它的工作速度快慢直接影响到整部电脑的运行速度。cpu集成上万个晶体管，可分为控制单元（control unit；cu）、逻辑单元（arithmetic logic unit；alu）、存储单元（memory unit；mu）三大部分。以内部结构来分可分为：整数运算单元，浮点运算单元，mmx单元，l1 cache单元和寄存器等。
主频
cpu内部的时钟频率，是cpu进行运算时的工作频率。一般来说，主频越高，一个时钟周期里完成的指令数也越多，cpu的运算速度也就越快。但由于内部结构不同，并非所有时钟频率相同的cpu性能一样。
外频
即系统总线，cpu与周边设备传输数据的频率，具体是指cpu到芯片组之间的总线速度。
倍频
原先并没有倍频概念，cpu的主频和系统总线的速度是一样的，但cpu的速度越来越快，倍频技术也就应允而生。它可使系统总线工作在相对较低的频率上，而cpu速度可以通过倍频来无限提升。那么cpu主频的计算方式变为：主频 = 外频 x 倍频。也就是倍频是指cpu和系统总线之间相差的倍数，当外频不变时，提高倍频，cpu主频也就越高。
缓存（cache）
cpu进行处理的数据信息多是从内存中调取的，但cpu的运算速度要比内存快得多，为此在此传输过程中放置一存储器，存储cpu经常使用的数据和指令。这样可以提高数据传输速度。可分一级缓存和二级缓存。
一级缓存
即l1 cache。集成在cpu内部中，用于cpu在处理数据过程中数据的暂时保存。由于缓存指令和数据与cpu同频工作，l1级高速缓存缓存的容量越大，存储信息越多，可减少cpu与内存之间的数据交换次数，提高cpu的运算效率。但因高速缓冲存储器均由静态ram组成，结构较复杂，在有限的cpu芯片面积上，l1级高速缓存的容量不可能做得太大。
二级缓存
即l2 cache。由于l1级高速缓存容量的限制，为了再次提高cpu的运算速度，在cpu外部放置一高速存储器，即二级缓存。工作主频比较灵活，可与cpu同频，也可不同。cpu在读取数据时，先在l1中寻找，再从l2寻找，然后是内存，在后是外存储器。所以l2对系统的影响也不容忽视。
内存总线速度：（memory-bus speed）
是指cpu与二级(l2)高速缓存和内存之间数据交流的速度。
扩展总线速度：（expansion-bus speed）
是指cpu与扩展设备之间的数据传输速度。扩展总线就是cpu与外部设备的桥梁。
地址总线宽度
简单的说是cpu能使用多大容量的内存，可以进行读取数据的物理地址空间。
数据总线宽度
数据总线负责整个系统的数据流量的大小，而数据总线宽度则决定了cpu与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量。
生产工艺
在生产cpu过程中，要进行加工各种电路和电子元件，制造导线连接各个元器件。其生产的精度以微米（um）来表示，精度越高，生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件，连接线也越细，提高cpu的集成度，cpu的功耗也越小。这样cpu的主频也可提高，在0.25微米的生产工艺最高可以达到600mhz的频率。而0.18微米的生产工艺cpu可达到g赫兹的水平上。0.13微米生产工艺的cpu即将面市。
工作电压
是指cpu正常工作所需的电压，提高工作电压，可以加强cpu内部信号，增加cpu的稳定性能。但会导致cpu的发热问题，cpu发热将改变cpu的化学介质，降低cpu的寿命。早期cpu工作电压为5v，随着制造工艺与主频的提高，cpu的工作电压有着很大的变化，piiicpu的电压为1.7v，解决了cpu发热过高的问题。
mmx（multimedia extensions，多媒体扩展指令集）英特尔开发的最早期simd指令集，可以增强浮点和多媒体运算的速度。
sse(streaming simd extensions，单一指令多数据流扩展) 英特尔开发的第二代simd指令集，有70条指令，可以增强浮点和多媒体运算的速度。
3dnow!(3d no waiting) amd公司开发的simd指令集，可以增强浮点和多媒体运算的速度，它的指令数为21条
