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 中央處理器（CPU，central processing unit）作為計算機系統的運算和控制核心，是信息處理、程序運行的終執行單元。CPU 自產生以來，在邏輯結構、運行效率以及功能外延上取得了巨大發展。
中央處理器（CPU），是電子計算機的主要設備之一，電腦中的核心配件。其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。CPU是計算機中負責讀取指令，對指令譯碼并執行指令的核心部件。中央處理器主要包括兩個部分，即控制器、運算器，其中還包括高速緩沖存儲器及實現它們之間聯系的數據、控制的總線。電子計算機三大核心部件就是CPU、內部存儲器、輸入/輸出設備。中央處理器的功效主要為處理指令、執行操作、控制時間、處理數據。 [2] 
在計算機體系結構中，CPU 是對計算機的所有硬件資源（如存儲器、輸入輸出單元） 進行控制調配、執行通用運算的核心硬件單元。CPU 是計算機的運算和控制核心。計算機系統中所有軟件層的操作，終都將通過指令集映射為CPU的操作。

1989 年發布的80486處理器實現了5級標量流水線，標志著CPU的初步成熟，也標志著傳統處理器發展階段的結束。 [1] 
(5)第五階段(1993年-2005年)。這是奔騰系列微處理器的時代。 [3] 
1995 年11 月，Intel發布了Pentium處理器，該處理器*采用超標量指令流水結構，引入了指令的亂序執行和分支預測技術，大大提高了處理器的性能， 因此，超標量指令流水線結構一直被后續出現的現代處理器，如AMD（Advanced Micro devices）的K9、 K10、Intel的Core系列等所采用。 [1] 
(6)第六階段(2005年至今)。是酷睿系列微處理器的時 代，這是一款節能的新型微架構，設計的出發點是提供卓然出眾的性能和能效。 [3] 
為了滿足操作系統的上層工作需求，現代處理器進一步引入了諸如并行化、多核化、虛擬化以及遠程管理系統等功能，不斷推動著上層信息系統向前發展。 [1] 
工作原理
馮諾依曼體系結構是現代計算機的基礎。在該體系結構下，程序和數據統一存儲，指令和數據需要從同一存儲空間存取，經由同一總線傳輸，無法重疊執行。根據馮諾依曼體系，CPU的工作分為以下 5 個階段：取指令階段、指令譯碼階段、執行指令階段、訪存取數和結果寫回。 [1] 
取指令（IF，instruction fetch），即將一條指令從主存儲器中取到指令寄存器的過程。程序計數器中的數值，用來指示當前指令在主存中的位置。當 一條指令被取出后，PC中的數值將根據指令字長度自動遞增。 [1] 
指令譯碼階段（ID，instruction decode），取出指令后，指令譯碼器按照預定的指令格式，對取回的指令進行拆分和解釋，識別區分出不同的指令類 別以及各種獲取操作數的方法。 [1] 
執行指令階段（EX，execute），具體實現指令的功能。CPU的不同部分被連接起來，以執行所需的操作。
訪存取數階段（MEM，memory），根據指令需要訪問主存、讀取操作數，CPU得到操作數在主存中的地址，并從主存中讀取該操作數用于運算。部分指令不需要訪問主存，則可以跳過該階段。 [1] 
結果寫回階段（WB，write back），作為后一個階段，結果寫回階段把執行指令階段的運行結果數據“寫回”到某種存儲形式。結果數據一般會被寫到CPU的內部寄存器中，以便被后續的指令快速地存取；許多指令還會改變程序狀態字寄存器中標志位的狀態，這些標志位標識著不同的操作結果，可被用來影響程序的動作。 [1] 
在指令執行完畢、結果數據寫回之后，若無意外事件（如結果溢出等）發生，計算機就從程序計數器中取得下一條指令地址，開始新一輪的循環，下一個指令周期將順序取出下一條指令。 [1] 
性能及結構
性能衡量指標
對于CPU而言，影響其性能的指標主要有主頻、 CPU的位數以及CPU的緩存指令集。所謂CPU的主頻，指的就是時鐘頻率，它直接的決定了CPU的性能，因此要想CPU的性能得到很好地提高，提高CPU的主頻是一個很好地途徑。而CPU的位數指的就是處理器能夠一次性計算的浮點數的位數，通常情況下，CPU的位數越高，CPU 進行運算時候的速度就會變得越快。現在CPU的位數一般為32位或者64位。以前人們使用的計算機都是32位系統， 近年來人們使用的計算機的處理器中64位所占用的比例則顯得更多，這是因為64位的計算機的運行速度變得更快，提高了人們的工作效率。而CPU的緩存指令集是存儲在CPU內部的，主要指的是能夠對CPU的運算進行指導以及優化的硬程序。一般來講，CPU 的緩存可以分為一級緩存、二級緩存和三級緩存，而那些處理能力比較強的處理器則一般具有較大的三級緩存。 [4] 
CPU結構
通常來講，CPU的結構可以大致分為運算邏輯部件、寄存器部件和控制部件等。所謂運算邏輯部件，主要能夠進行相關的邏輯運算，如：可以執行移位操作以及邏輯操作，除此之外還可以執行定點或浮點算術運算操作以及地址運算和轉換等命令，是一種多功能的運算單元。而寄存器部件則是用來暫存指令、數據和地址的?？刂撇考t是主要用來對指令進行分析并且能夠發出相應的控制信號。而計算機的內存又可以分為隨機存取存儲器（RAM）和只讀儲存器(ROM)。兩者的區別在于，隨機存取存儲器能夠與CPU直接的進行數據的交換，也可以將其稱為主存。對于RAM可以隨時的進行讀寫，而且這個過程的速度很快，因此由于主存所具有的這個優點也往往將其作為操作系統或其他正在運行中的程序的臨時數據存儲媒介；而只讀存儲器ROM是一種只能讀出事先所存數據的存儲器，使用者對于其內部存儲的資料沒有改變的權限也無法對其進行刪除，并且在電源關閉以后資料并不會消失。這種內存也得到了廣泛的應用，在那些資料不需要經常變更的電子或電腦系統中得到了很好地應用。

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