Interne verbindingen:

* CPU-kernen: De CPU bevat meerdere kernen (vaak 4, 6, 8 of meer), die elk afzonderlijk instructies kunnen uitvoeren. Deze kernen communiceren met elkaar via een interne verbinding, vaak een hogesnelheidsbus of ringbus. Dit maakt het efficiënt delen van gegevens en communicatie tussen kernen tijdens parallelle verwerking mogelijk.

* Cachegeheugen: Verschillende niveaus van cachegeheugen (L1, L2, L3) zijn rechtstreeks in de CPU geïntegreerd. Deze caches fungeren als extreem snelle tijdelijke opslag voor veelgebruikte gegevens, waardoor de verwerking aanzienlijk wordt versneld. De verschillende cacheniveaus zijn met elkaar en met de CPU-kernen verbonden via interne hogesnelheidsbussen.

* Registreert: Registers zijn extreem snelle opslaglocaties binnen de CPU zelf. Ze bevatten gegevens en instructies die momenteel worden verwerkt. Ze zijn rechtstreeks verbonden met de rekenkundige logische eenheid (ALU) en de besturingseenheid.

* Rekenkundige logische eenheid (ALU): Dit is het deel van de CPU dat rekenkundige en logische bewerkingen uitvoert. Het is rechtstreeks verbonden met registers en de besturingseenheid.

* Besturingseenheid: Dit deel van de CPU haalt instructies uit het geheugen, decodeert ze en stuurt de stroom van gegevens en instructies door de CPU. Het is verbonden met de ALU, registers, geheugencontroller en andere interne componenten.

Externe verbindingen:

* Geheugencontroller: De CPU integreert vaak een geheugencontroller die de communicatie met het RAM (Random Access Memory) van het systeem rechtstreeks beheert. Dit is een hogesnelheidsverbinding, cruciaal voor snelle gegevenstoegang.

* Northbridge (of geïntegreerde geheugencontroller): In oudere systemen fungeerde een northbridge-chip als een snelle hub die de CPU verbond met de geheugencontroller en andere snelle randapparatuur zoals de grafische kaart (GPU). Moderne CPU's hebben deze functionaliteit rechtstreeks in de CPU zelf geïntegreerd.

* Southbridge (of Platform Controller Hub - PCH): Deze chip (of het geïntegreerde equivalent ervan in de PCH) verwerkt langzamere randapparatuur zoals opslagapparaten (harde schijven, SSD's), USB-poorten en andere I/O-apparaten. De verbinding met de Southbridge is doorgaans langzamer dan de verbinding met de geheugencontroller.

* PCIe (Peripheral Component Interconnect Express): De CPU maakt via de PCIe-bus verbinding met verschillende uitbreidingssleuven en apparaten (zoals grafische kaarten, netwerkkaarten en SSD's). Dit is een snelle seriële interface die communicatie met verschillende randapparatuur mogelijk maakt.

* Systeembus (of frontzijbus - FSB): Oudere systemen gebruikten een systeembus om de CPU met de northbridge te verbinden. Dit is grotendeels vervangen door geïntegreerde geheugencontrollers en snelle verbindingen.

Verbindingstechnologieën:

De daadwerkelijke fysieke verbindingen maken gebruik van verschillende technologieën, waaronder:

* Hogesnelheidsbussen: Dit zijn parallelle of seriële routes voor het overbrengen van gegevens. Het specifieke type bus dat wordt gebruikt, varieert afhankelijk van de CPU- en moederbordarchitectuur.

* Point-to-point verbindingen: Deze verbindingen zorgen voor directe communicatie tussen specifieke componenten, waardoor knelpunten die gepaard gaan met gedeelde bussen worden vermeden. Dit is gebruikelijk in moderne systemen voor communicatie tussen cores en andere CPU-componenten.

Samenvattend is de CPU een sterk onderling verbonden onderdeel. De complexiteit van deze verbindingen evolueert voortdurend met de vooruitgang in CPU-architectuur en -technologie, maar de fundamentele principes van het verbinden van cores, caches, geheugen en randapparatuur blijven bestaan.