MOTOROLA MVME 374-1 通过时钟驱动器维持内部节奏
CPU设计分为多个组件。信息通过以下方式传递数据路径(比如ALUs和管道).这些数据路径由逻辑控制控制单元。记忆组件包括寄存器文件和隐藏所保留信息或某些动作。时钟电路通过时钟驱动器维持内部节奏和定时，PLL，以及时钟分配网络。Pad收发器电路允许接收和发送信号逻辑门细胞图书馆其用于实现逻辑。

为高性能市场设计的CPU可能需要对这些项目中的每一个进行定制(优化的或应用特定的(见下文))设计，功耗，以及芯片面积目标，而为低性能市场设计的CPU可以通过购买这些项目来减轻实现负担知识产权。控制逻辑实现技术(逻辑综合使用CAD工具)可用于实现数据路径、寄存器文件和时钟。CPU设计中使用的常见逻辑类型包括非结构化随机逻辑，有限状态机,微程序设计(常见于1965年至1985年)，以及可编程逻辑阵列(80年代常见，不再常见)。