Procesor ali centralno procesna enota (CPE) je osrednji del računalnika, ki obdeluje (procesira) podatke ter nadzoruje in upravlja ostale enote.
CPE je sestavljena iz digitalnih elektronskih vezij, ki so na enem integriranem vezju, ki ga imenujemo mikroprocesor.
Integrirano vezje je elektronsko vezje (naprava), ki na enem koščku polprevodniškega materiala združuje več osnovnih elektronskih elementov (tranzistorjev, upornikov). Celotno elektronsko vezje je zaščiteno s plastičnim ali keramičnim ohišjem, iz katerega štrlijo kovinski kontakti – nožice. Osnovni material je navadno silicij (Si), le redko germanij (Ge).
Naloge CPE:

• izvaja programe
• obdeluje podatke
• kontrolira delovanje V/I naprav

Zgradba CPE

Deli CPE-ja so:

• ALE – aritmetično logična enota, ki izvršuje operacije (aritmetične, logične, primerjalne) nad podatki, ki jih zahtevajo ukazi.
• KE – krmilna enota je najpomembnejši del CPE, ki skrbi za pretok podatkov in ukazov po vodilih iz pomnilnika v procesor in obratno. Krmilna enota bere ukaz za ukazom iz programa, zapisanega v strojni obliki, jih dekodira in preko množice krmilnih signalov krmili njihovo izvajanje.
  • Naloge:
    • krmili, nadzoruje in usklajuje delovanje vseh enot računalnika,
    • organizira prenos podatkov,
    • razpoznava in analizira ukaze,
    • skrbi za pravilno izvajanje ukazov.
• REGISTRI – pomnilniške celice, ki služijo za začasno hranjenje in obdelavo podatkov in njihovih naslovov. Imamo več registrov, od katerih so nekateri dostopni programerju, drugi internemu delovanju mikroprocesorja.

Mikroprocesor je z okolico povezan z naslednjimi zunanjimi vodili:

• naslovno vodilo; določa naslov pomnilniške lokacije, do katere želi mikroprocesor dostopati.
• podatkovno vodilo; preko njega poteka izmenjava vsebine (programskih ukazov in podatkov) med registri in celicami pomnilnika, torej v ali iz procesorja.
• krmilne linije; krmilijo komunikacijo z okolico; povejo ali želi mikroprocesor brati ali pisati v pomnilniško področje.

Delovanje CPE

Ko dobi KE ukaz za operacijo, ukaže delovnemu pomnilniku, naj pošlje potrebne podatke v registre, ALE pa ukaz, katero operacijo naj izvede nad njimi. Po končani operaciji ALE preda izvajanje KE, ki poskrbi za prenos rezultatov v delovni pomnilnik in zahteva od njega nov ukaz.
Delovanje mikroprocesorja:

• prevzem ukaza
• dekodiranje ukaza
• priprava parametrov (podatkov)
• izvedba ukaza
• shranjevanje rezultatov

Lastnosti procesorja

Lastnosti procesorja so:

• število bitov, ki jih obdela hkrati (32, 64 - bitov),
• takt, ki pove s kakšno frekvenco izvršuje ukaze. Enota za merjenje frekvence je Hz (MHz, GHz). Velja, do so procesorji z večjo frekvenco zmogljivejši,
• takt povezave med procesorjem in pomnilnikom,
• takt podatkovnih vodil.

Število elementov (tranzistorjev) v procesorju je lahko več sto milijonov. V novejšem času pa so začeli vgrajevati več jeder v en procesor.
Procesor je tem boljši, čim več bitov obdeluje hkrati in s čim višjo frekvenco dela.

Predpomnilnik

• Vpliva na hitrost delovanja.
• Gre za pomnilnik, vgrajen v jedro procesorja, v katerem so shranjeni podatki, do katerih ima procesor pogosto dostop.
• Večji predpomnilnik navadno pomeni manj dostopov do glavnega pomnilnika, seveda pa le, če so podatki, ki jih procesor potrebuje, že v predpomnilniku.
• Delujejo s tako visokimi takti delovanja, da za posamezen urni cikel porabijo manj kakor nanosekundo, poleg tega lahko v enem ciklu izvedejo več operacij naenkrat. V jedru procesorja je vgrajena določena količina predpomnilnika, v katerem so predpisani podatki, do katerih je imel procesor nazadnje dostop.
• Današnji procesorji so opremljeni z naslednjimi velikostmi predpomnilnika:
  • AMD: 512 KB (enojedrni) in 1 MB (dvojedrni)
  • Intel: 4 MB (dvojedrni) in 8 MB (štirijedrni)