微處理器是一個?計算機處理器?并入在單一的中央處理單元的功能的集成電路（IC），有時高達8個集成電路。微處理器是一種多功能的，時鐘驅動的，基于寄存器的數字集成電路，它接受二進制數據作為輸入，根據存儲在其存儲器中的指令對其進行處理，并提供結果（也采用二進制形式）作為輸出。微處理器包含組合邏輯和順序數字邏輯。微處理器對二進制數字系統中表示的數字和符號進行操作。

將整個CPU集成到單個或幾個集成電路中，xxx降低了處理能力的成本。高度自動化的金屬氧化物半導體（MOS）制造工藝可大量生產集成電路處理器，從而降低了單價。單芯片處理器提高了可靠性，因為可能發生故障的電氣連接數量減少了。隨著微處理器設計的改進，根據洛克定律，制造芯片的成本（在相同尺寸的半導體芯片上構建較小的組件）通常保持不變。

微處理器之前，小電腦一直使用的機架內置電路板與許多中等和小規模集成電路。微處理器將其組合成一個或幾個大型?IC。自從微處理器容量的持續增加以來，其他形式的計算機幾乎完全被淘汰，從最小的嵌入式系統和手持設備到xxx的大型機和超級計算機，一個或多個微處理器被用于各種場合。

集成電路的復雜性受以下物理限制的限制：可以放置在一個芯片上的晶體管數量，可以將處理器連接到系統其他部分的封裝端子數量，可以進行的互連數量在芯片上，以及芯片可以散發的熱量。先進的技術使制造更復雜，功能更強大的芯片變得可行。

最小的假設微處理器可能僅包括算術邏輯單元（ALU）和控制邏輯部分。ALU執行加，減和諸如AND或OR的運算。ALU的每個操作都會在狀態寄存器中設置一個或多個標志，這些標志指示上一次操作的結果（零值、負數、溢出或其他）。控制邏輯從存儲器中檢索指令代碼，并啟動ALU執行指令所需的操作序列。單個操作代碼可能會影響許多單獨的數據路徑，寄存器和處理器的其他元素。

隨著集成電路技術的進步，在單個芯片上制造越來越多的復雜處理器是可行的。數據對象的大小變大；允許在芯片上使用更多晶體管的話，字長將從4?位和8位字增加到今天的64位字。附加功能已添加到處理器體系結構；更多的片上寄存器加快了程序的執行速度，并且可以使用復雜的指令來制作更緊湊的程序。例如，浮點算術通常在8位微處理器上不可用，而必須在軟件中執行。浮點單元的集成?首先作為獨立的集成電路，然后作為同一微處理器芯片的一部分，加快了浮點計算。

有時，集成電路的物理限制使得諸如位片方法的實踐成為必要。代替在一個集成電路上處理所有長字，而是并行處理每個數據字的子集的多個電路。雖然這需要額外的邏輯來處理（例如）每個切片中的進位和溢出，但結果是系統可以使用集成電路（每個容量僅四位）處理例如32位字。

在一個芯片上放置大量晶體管的能力使得將存儲器與處理器集成在同一芯片上成為可能。這種CPU高速緩存的優勢是比片外內存訪問速度更快，并且可以提高許多應用程序的系統處理速度。處理器時鐘頻率的增加速度快于外部存儲器的速度，因此如果不因較慢的外部存儲器而延遲處理器，則必須使用高速緩存。

微處理器是通用實體。以下是幾種專用處理設備：

• 甲數字信號處理器（DSP）是專門用于信號處理。
• 圖形處理單元（GPU）是主要設計用于實時渲染圖像的處理器。
• 還存在其他用于視頻處理和機器視覺的專業部門。
• 微控制器將微處理器與嵌入式系統中的xxx設備集成在一起。
• 片上系統（SoC）通常集成一個或多個微處理器或微控制器內核。

可以根據其字長選擇微處理器以用于不同的應用，這是衡量其復雜性的一種方法。較長的字長允許處理器的每個時鐘周期執行更多的計算，但對應于物理上較大的集成電路管芯，具有更高的待機和工作功耗。4、8或12位處理器廣泛集成到運行嵌入式系統的微控制器中。如果期望系統處理大量數據或需要更靈活的用戶界面，則使用16、32或64位處理器。對于需要極低功耗電子設備的片上系統或微控制器應用，可以選擇32位處理器上的8位或16位處理器，或者是帶有噪聲敏感的片上模擬電子器件（例如高分辨率模數轉換器或兩者）的混合信號集成電路的一部分。在8位芯片上運行32位算術運算可能最終會消耗更多功率，因為??該芯片必須執行帶有多條指令的軟件。

傳統上與計算機無關的數千個項目包括微處理器。其中包括大型和小型家用電器、汽車（及其配件設備）、汽車鑰匙、工具和測試儀器、玩具、電燈開關/調光器和斷路器、煙霧報警器、電池組和高保真音頻/視頻組件（從DVD播放器到留聲機轉盤）。蜂窩電話，DVD視頻系統和HDTV等產品廣播系統從根本上需要具有強大，低成本微處理器的消費類設備。日益嚴格的污染控制標準有效地要求汽車制造商使用微處理器引擎管理系統，以允許在廣泛變化的汽車操作條件下對排放進行最佳控制。非可編程控制將需要復雜，龐大或昂貴的實現，以實現微處理器可能實現的結果。

微處理器控制程序（嵌入式軟件）可以輕松地針對產品線的不同需求進行定制，從而以最少的產品重新設計就可以提高性能。可以在生產線的不同模型中以不同的生產成本實現不同的功能。

系統的微處理器控制可以提供控制策略，這些策略對于使用機電控件或專用電子控件無法實現。例如，汽車中的發動機控制系統可以根據發動機轉速，發動機負載，環境溫度以及任何觀察到的爆震趨勢來調整點火正時，從而使汽車可以在多種燃油等級下運行。

1997年，全球銷售的所有CPU中約有55％是8位微控制器，其中售出的超過20億。

在2002年，全球售出的CPU中不到32％或不到10％。在所有出售的32位CPU中，約2％用于臺式機或筆記本電腦。大多數微處理器用于嵌入式控制應用中，例如家用電器，汽車和計算機xxx設備。總體而言，微處理器、微控制器或DSP的平均價格略高于6美元（2019年相當于8.53美元）。

2003年，制造和出售了價值約440億美元（相當于2019年約610億美元）的微處理器。盡管關于這些錢一半花在了CPU的臺式機或筆記本電腦使用的個人電腦，所有CPU的大約只有2％的人數量出售。在2004–2010年間，筆記本電腦微處理器的質量調整后價格每年提高-25％至-35％，而在2010–2013年間，改進速度降至每年-15％至-25％。

2008年生產了約100億個CPU。每年生產的大多數新CPU都是嵌入式的。