Principaux articles: unité de traitement centrale et microprocesseur Un ordinateur d'usage général a quatre composantes principales: l'unité arithmétique et logique (ALU), l'unité de commande, la mémoire et les périphériques d'entrée et de sortie (appelés collectivement I /O ). Ces pièces sont reliés entre eux par bus, souvent faite de groupes de fils. A l'intérieur de chacune de ces pièces sont des milliers à des milliards de petits circuits électriques qui peuvent être activés ou désactivés à l'aide d'un commutateur électronique.
Chaque circuit représente un bit (chiffre binaire) d'informations de sorte que lorsque le circuit est en elle représente un "1", lorsqu'il est éteint et il représente un "0" (dans la représentation de logique positive). Les circuits sont disposés dans des portes logiques de telle sorte que l'un ou plusieurs des circuits peut contrôler l'état d'une ou plusieurs des autres circuits. L'unité de commande, ALU, registres, et I /O de base (et souvent d'autres matériels étroitement liés à ceux-ci) sont collectivement connus comme une unité centrale de traitement (CPU).
Les premiers processeurs étaient composées de plusieurs éléments distincts mais depuis le milieu des années 1970, les processeurs ont généralement été construits sur un seul circuit intégré appelé un microprocesseur. Unité de commande principale des articles: conception de CPU et le schéma de l'unité de contrôle montrant comment une architecture MIPS instruction particulière sera décodé par le système de contrôle.
L'unité de contrôle (souvent appelé un système de contrôle ou contrôleur central) gère différents composants de l'ordinateur; il lit et interprète (décode) les instructions du programme, les transformant en une série de signaux de commande qui activent d'autres parties de l'ordinateur. [40] systèmes de contrôle dans les ordinateurs de pointe peuvent changer l'ordre de quelques instructions de manière à améliorer les performances.
Un élément clé commun à toutes les CPU est le compteur de programme, une cellule de mémoire spécial (un registre) qui conserve la trace de quel emplacement en mémoire la prochaine instruction est à lire à partir. [41] La fonction du système de contrôle est la suivante note que ceci est une description simplifiée, et certaines de ces étapes peut être effectuée simultanément ou dans un ordre différent en fonction du type de CPU: 1. Lire le code de l'instruction suivante à partir de la cellule indiquée par le compteur de programme.