Bộ não hay bộ máy của PC được gọi là bộ xử lý (đôi khi được gọi là bộ vi xử lý) hay bộ xử lý trung tâm (CPU: Central Processing Unit).
CPU thực hiện sự xử lý và tính toán của hệ thống
Bộ xử lý thường là thành phần đắt tiền nhất trong hệ thống (mặc dù giá card đồ họa hiện nay vượt trội hơn bộ xử lý trong một số trường hợp); Trong hệ thống cấp cao giá thành của bộ xử lý có thể lên đến bốn hay nhiều lần hơn bo mạch chủ mà nó cắm vào. Thông thường Intel được công nhận sáng tạo ra bộ vi xử lý đầu tiên năm 1971 với sự giới thiệu một chip được gọi là 4004. Ngày nay Intel vẫn chiếm lĩnh thị trường bộ xử lý, chí ít cho các hệ thống PC, mặc dù AMD giành được thị phần khá lớn qua nhiều năm. Điều này có nghĩa là tất cả hệ thống tương thích PC dùng hoặc là bộ xử lý Intel hoặc là bộ xử lý tương thích Intel của nhóm đối thủ cạnh tranh (như là AMD hay VIA/Cyrix).
Thú vị là bộ vi xử lý tồn tại chẵn 10 năm trước khi có PC! Intel sáng chế ra bộ vi xử lý năm 1971; IBM tạo ra PC năm 1981. Hơn hai mươi năm sau đó. chúng ta vẫn dùng những hệ thống giống nhiều hay ít cơ số thiết kế của PC đầu tiên. Vi xử lý của PC ngày nay vẫn tương thích với ngược với vi xử lý 8088 mà IBM lựa chọn cho PC đầu tiên năm 1981.
Bộ vi xử lý đầu tiên
Intel được thành lập vào ngày 18 tháng 7 năm 1968 (với tên NM Electronics) bởi hai kỹ sư trước kia ở Fairchild. Robert Noyce và Gordon Moore. Hầu như ngay lập tức họ đổi tên công ty thành Intel và thêm người đồng sáng lập Andrew Grove. Họ có mục đích cụ thể: Thực hiện bộ nhớ bán dẫn thiết thực giá cả vừa phải. Đó là sự không thể tại thời điểm đó, vì bộ nhớ trên chip silic tối thiểu mắc gấp 100 lần bộ nhớ nhân từ tính thông thường được dùng trong những ngày đó. Lúc đó, bộ nhớ bán dẫn khoảng 1 đô 1 bit, trong khi bộ nhớ nhân từ tính khoảng 1 xu 1 bit. Noyce nói, “Tất cả điều chúng ta phải làm là giảm chi phí bằng hệ số của hàng trăm, kế tiếp chúng ta có thị trường, đó là điều cơ bản chúng ta làm”.
Năm 1970, Intel được biết như một công ty chip nhớ thành công, đã có chip nhớ 1Kb, lớn hơn bất kỳ chip nào khác tại thời điểm. (1Kb tương đương 1,024 bit và 1 byte tương đương 8 bit. Chip này, do đó, chứa chỉ 128 byte — không nhiều như các tiêu chuẩn hôm nay.) Được xem là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động 1103 (DRAM: Dynamic Random Access Memory), nó trở thành thiết bị bán dẫn bán rộng rãi khắp thế giới vào cuối năm sau. Thời gian đó Intel cùng lớn mạnh từ những nhà sáng lập nòng cốt và có đến hơn 100 nhân viên.
Do sự thành công của Intel trên thiết kế và sản xuất chip nhớ, nhà sản xuất Nhật Bản Busicom yêu cầu Intel thiết kế một bộ chip cho dòng máy tính lập trình tốc độ cao của mình. Thời điểm đó, tất cả chip logic sẽ được thiết kế theo yêu cầu khách hàng cho mỗi ứng dụng hay sản phẩm cụ thể.