CPU
CPU是一塊超大規模的集成電路板，是計算機的核心部件，承載着計算機的主要運算和控制功能，是計算機的最終解釋模塊和執行模塊。總之，用一句話概括就是，CPU是由控制器和運算器組成的，而內部寄存器使這兩者協作更為高效。CPU的內部結構如下圖所示。
下面對圖中的三大組成部分進行簡單的講解。
控制器
控制器是由控制單元、指令譯碼器、指令寄存器三大部分構成。其中控制單元是CPU的核心，由時序控制和指令控制等組成；指令譯碼器是在控制單元的協調下完成指令讀取、分析並交由運算器執行等操作；指令寄存器是存儲指令集，當前流下的指令包括 X86、SSE、MMS 等。控制器類似於我們平常使用代碼編譯器一樣，當輸入編譯之后的0與1的源碼流，通過譯碼和控制單元對存儲設備的數據進行讀取，運算完成之后，保存回寄存器或者是內存。
運算器
從圖中我們可以得知，運算器的核心是算術邏輯運算單元，即 ALU，能夠執行算術運算或邏輯運算等各種指令，運算單元會從寄存器中提取或存儲數據。相對於控制單元來講，運算器是受控的執行部件。我們平時開發的編程語言，如Java、Python等，用到的a+b的算術運算，無論是字節碼指令，還是匯編指令，最終的結果是一定以0與1的組合流形式在部件內完成最終計算，並保存到寄存器，最后送出CPU。
寄存器
為了區分，作者在寄存器圖上特意標明了CPU的高速緩存L1、L2，緩存容量是組裝計算機時必問的兩個CPU性能問題之一。緩存結構和大小對於CPU的運行速度影響非常大，畢竟CPU的運行速度遠快於內存的讀寫速度，甚至硬盤。基於執行指令和熱點數據的時間局部性和空間局部性，CPU緩存部分指令和數據，以提升性能。但由於CPU內部空間狹小且結構復雜，高速緩存遠小於內存空間。
小結
CPU是一個高內聚的模塊化組件，對於外部其他硬件設備的時序協調、指令控制、存取動作，都需要通過操作系統進行統一管理和協調。
內存
CPU與內存的執行速度有着很大的差距，上圖中寄存器里面的L1和L2分別對應着256KB和4MB，它們是CPU和內存之間的緩沖區，但需要注意的是，並非所有的處理器中都存在L3緩存。
內存就是系統資源的代名詞，它是其他硬件設備與CPU溝通的橋梁，計算機中的所有程序都在內存中運行，它的容量與性能如果存在瓶頸，即使CPU再快，也是白費功夫。內存的物理結構是由內存芯片、電路板、控制芯片以及相關支持模塊等組成。
在Java當中，內存就全權交給了JVM（Java虛擬機）來自動分配和釋放，這個過程就是垃圾回收機制。雖然垃圾回收機制能夠幫助我們的程序減輕了壓力，但是不在代碼中加以約束的話，同樣也會耗盡內存資源。