CPU modulis yra padalintas į tris dalis, tai yra kombinacinė funkcijų, atliekančių operacijas su bitais, logika, atminties elementai (registrai), kuriuose saugomi bitai, ir laikrodžio signalas, valdantis atminties elementų atnaujinimą. Pagrindinė procesoriaus užduotis yra vykdyti instrukcijas, o kompiuteriui tai galiausiai yra „0s“ ir „1“ serija. CPU logiškai galima suskirstyti į tris modulius: valdymo bloką, valdymo bloką ir saugojimo bloką, kurie yra sujungti per vidinę procesoriaus magistralę.
CPU yra didelio masto integrinių grandynų tipas, kuris yra kompiuterio veikimo ir valdymo pagrindas. Jo funkcija yra interpretuoti kompiuterio instrukcijas ir apdoroti duomenis kompiuterio programinėje įrangoje. SMIC procesorius apima aritmetinius loginius komponentus, registro komponentus ir valdymo komponentus bei turi tokias funkcijas kaip instrukcijų apdorojimas, operacijų vykdymas, laiko valdymas ir duomenų apdorojimas.
Pagrindiniai procesoriaus modulio komponentai yra šie:
1. Valdymo blokas
Valdymo blokas yra viso procesoriaus komandų ir valdymo lustas. Labai svarbu koordinuoti tvarkingą viso kompiuterio darbą per komandų registrą IR, komandų dekoderio ID ir operacijų valdiklį OC. Jis paeiliui nuskaito kiekvieną komandą iš atminties, remdamasis vartotojo iš anksto užprogramuota programa, įkelia jas į komandų registrą IR ir nustato operaciją, kuri turi būti vykdoma per komandų dekodavimą (analizę). Tada veikimo valdiklis OC siunčia mikro veikimo valdymo signalus atitinkamiems komponentams pagal nustatytą laiką. OC valdymo logika apima ritmo impulsų generatorių, valdymo matricą, laikrodžio impulsų generatorių, atstatymo grandinę ir paleidimo sustabdymo grandinę.
2. Operacijų blokas
Tai yra algoritmo pagrindas. Jis gali atlikti aritmetines operacijas (įskaitant pagrindines operacijas, tokias kaip sudėties ir atimties daugikliai ir jų papildomas operacijas) ir logines operacijas (įskaitant poslinkius, loginius testus ar dvejetainius palyginimus). Palyginti su valdymo bloku, operatorius gauna nurodymus iš valdymo bloko ir imasi veiksmų. Tai reiškia, kad visos valdymo bloko atliekamos operacijos yra valdomos valdymo bloko siunčiamais valdymo signalais, taigi jis yra vykdomoji dalis.
3. Sandėliavimo blokas
CPU modulio saugojimo blokas apima procesoriaus lusto talpyklą ir registrų grupę, kurios yra laikinos duomenų saugojimo vietos CPU. Ji išsaugo duomenis, kurie laukia, kol bus apdoroti arba jau buvo apdoroti. Laikas, per kurį CPU pasiekia registrus, yra trumpesnis nei laikas, reikalingas prieigai prie atminties. Naudojant registrus, galima sumažinti procesoriaus prieigos prie atminties skaičių ir taip pagerinti procesoriaus darbo greitį. Tačiau dėl lustų ploto ir integracijos apribojimų registrų grupės talpa nėra didelė. Registrų grupes galima suskirstyti į specialiuosius registrus ir bendruosius registrus. Dedikuotų registrų funkcija yra fiksuota, o atitinkami duomenys saugomi atskirai. Universalūs registrai yra plačiai naudojami, juos gali nustatyti programuotojai. Bendrosios paskirties registrų skaičius skiriasi priklausomai nuo mikroprocesoriaus.