Обработка данных в центральных процессорах происходит в несколько этапов: 1

1. Проверка наличия данных. 1 Когда процессору требуются данные, он сначала проверяет их в регистрах и кэшах L1–L3. 1 Если он не находит данные там, то он генерирует сигнал на шине адреса, указывающий физический адрес памяти ОЗУ, по которому нужно прочитать данные. 1
2. Чтение данных. 1 Контроллер памяти получает сигнал на шине адреса от процессора и инициирует процесс чтения данных из соответствующей ячейки памяти по указанному физическому адресу. 1 По шине данных информация помещается в кэш L3. 1
3. Передача данных в ядро. 1 В отдельное ядро данные попадают с общего кэша L3, затем передаются в L2 кэш внутри каждого физического ядра процессора и окончательно попадают в L1 кэш. 1
4. Декодирование инструкций. 12 Декодер преобразует машинные инструкции в управляющие сигналы, которые определяют следующие операции процессора. 1
5. Загрузка данных в регистры. 1 Данные из буферов поступления обычно загружаются в регистры общего назначения (если требуется). 1 В этих регистрах данные доступны для последующей обработки с использованием арифметико-логического устройства (ALU) или других вычислительных блоков процессора. 1
6. Сохранение преобразованных данных. 1 После выполнения операций, предписанных инструкциями, преобразованные данные могут быть временно сохранены в регистрах, а затем перемещены обратно в кэш L1. 1 Далее данные перемещаются в иерархии выше: в кэш L2, а затем в кэш L3. 1 В конечном счёте, данные могут быть сохранены обратно в оперативную память (RAM), если это необходимо. 1