Zasnova centralne procesne enote (CPU) je zasnova pomembnega vidika računalnika. Načrtovanje običajno izvaja inženir računalniškega oblikovanja, specializiran za CPE. Na splošno je prvi korak načrtovanja CPE odločitev o prednostnih nalogah oblikovanja in ciljih, ki jih je treba doseči s CPE. Oblikovanje novega CPE lahko traja do pet let, včasih tudi dlje, skupni stroški obdobja načrtovanja pa se lahko gibljejo v desetine milijonov ameriških dolarjev (USD). Ti stroški se razlikujejo glede na vrsto CPE, ki se lahko giblje od visoko zmogljivih do nizkocenovnih CPE za vgrajene naprave in modele splošnega namena.
Vedno je treba obravnavati nekaj področij zasnove CPE, vključno z integracijo nabora navodil, ki ga lahko uporabljajo programerji. Brez nabora navodil programerji ne morejo razviti programov, ki se izvajajo v računalniku z uporabo določenega CPE. Nabor navodil določa veliko osnovnih informacij, na primer, kako brati in pisati podatke in kje se nahajajo določene stvari, kot je pomnilnik.
Drug sestavni del zasnove CPU je oblikovanje fizične predstavitve strojne opreme. Ker je načrtovanje CPE zapleten in dolgotrajen proces, je običajno treba uporabiti računalniški simulator za vizualizacijo celotne prototipne strojne opreme. V večini primerov številni oblikovalci CPE sodelujejo pri tem vidiku oblikovanja CPE.
Eden od zadnjih korakov načrtovanja CPE se imenuje preverjanje pravil oblikovanja. Namen tega postopka je zagotoviti, da zasnova CPE izpolnjuje tehnična pravila, ki se uporabljajo za zagotovitev, da je čip učinkovito izdelan. Proizvodnja ni popoln proces, zato so običajno spremenljivke in nenatančna dejanja. Zasnova čipa mora biti sposobna vzdržati nekatere napake med izdelavo, vendar še vedno pravilno delovati.
Nekateri skupni cilji oblikovanja obstajajo pri načrtovanju novega CPE in pogosto je za določen CPE več kot en cilj. Včasih želi oblikovalec izdelati CPU, ki lahko naredi več z manj. Cilj morda ni izdelati procesorja, ki je veliko hitrejši od obstoječih modelov, ampak izdelati določen standard, ki je cenejši ali energetsko učinkovitejši. V drugih primerih bi lahko bil cilj dejansko izdelati hitrejši CPE brez upoštevanja stroškov ali porabe energije. Druga vrsta načrtovalnega cilja je lahko izgradnja CPE-ja, ki deluje bolje, če se uporablja v vzporednem računanju ali učinkoviteje pri določenih vrstah procesov.