Modul CPU je rozdelený na tri časti, a to kombinačnú logiku funkcií, ktoré vykonávajú operácie s bitmi, pamäťové prvky (registre), ktoré ukladajú bity, a hodinový signál, ktorý riadi aktualizáciu pamäťových prvkov. Základnou úlohou CPU je vykonávať inštrukcie a pre počítač sú to v konečnom dôsledku série '0s' a' 1s'. CPU možno logicky rozdeliť do troch modulov: riadiaca jednotka, operačná jednotka a pamäťová jednotka, ktoré sú prepojené cez internú zbernicu CPU.
CPU je typ rozsiahleho integrovaného obvodu, ktorý je jadrom prevádzky a riadenia počítača. Jeho funkciou je interpretovať počítačové inštrukcie a spracovávať dáta v počítačovom softvéri. Procesor SMIC obsahuje komponenty aritmickej logiky, komponenty registrov a komponenty riadenia a má funkcie, ako sú pokyny na spracovanie, vykonávanie operácií, riadenie času a spracovanie údajov.
Hlavné komponenty modulu CPU sú nasledovné:
1. Riadiaca jednotka
Riadiaca jednotka je príkazový a riadiaci čip celého CPU. Je veľmi dôležité koordinovať riadnu prevádzku celého počítača prostredníctvom registra inštrukcií IR, ID dekodéra inštrukcií a ovládača prevádzky OC. Postupne získava každú inštrukciu z pamäte na základe užívateľom vopred naprogramovaného programu, umiestňuje ju do registra inštrukcií IR a pomocou dekódovania inštrukcie (analýzy) určuje operáciu, ktorá sa má vykonať. Potom riadiaca jednotka OC odošle mikroprevádzkové riadiace signály do zodpovedajúcich komponentov podľa určeného načasovania. Riadiaca logika OC zahŕňa generátor úderových impulzov, riadiacu maticu, generátor hodinových impulzov, resetovací obvod a obvod štart-stop.
2. Operačná jednotka
Je jadrom algoritmu. Dokáže vykonávať aritmetické operácie (vrátane základných operácií, ako sú násobiče sčítania a odčítania a ich dodatočné operácie) a logické operácie (vrátane posunov, logických testov alebo binárnych porovnaní). V porovnaní s riadiacou jednotkou operátor dostáva pokyny od riadiacej jednotky a koná. To znamená, že všetky operácie vykonávané obslužnou jednotkou sú riadené riadiacimi signálmi vysielanými riadiacou jednotkou, teda je to vykonávacia časť.
3. Úložná jednotka
Úložná jednotka modulu CPU obsahuje vyrovnávaciu pamäť CPU na čipe a skupinu registrov, čo sú dočasné úložné miesta pre dáta v CPU. Ukladá dáta, ktoré čakajú na spracovanie alebo už boli spracované. Čas, ktorý potrebuje CPU na prístup k registrom, je kratší ako čas potrebný na prístup k pamäti. Použitím registrov je možné znížiť počet prístupov CPU k pamäti, čím sa zvýši pracovná rýchlosť CPU. Avšak vzhľadom na obmedzenia v oblasti čipu a integrácie nie je kapacita skupiny registrov veľká. Skupiny registrov možno rozdeliť na špeciálne registre a všeobecné registre. Funkcia vyhradených registrov je pevná a príslušné údaje sú uložené oddelene. Univerzálne registre sú široko používané a môžu byť nastavené programátormi. Počet všeobecných registrov sa líši v závislosti od mikroprocesora.