PS3, PowerPC mimarisini temel alan CELL mimarisi ile tasarlanmıştır. IBM ve Toshiba'nın icadı olan bu işlemci, GPU'ya benzemektedir. Temelinde kompleks paralel hesaplamalarla fizik gibi ağır bilimsel yükleri kaldırması amaçlanmıştır. PS3'deki CELL işlemci 1 adet PPE, 8 adet SPE'ye sahiptir. PPE klasik PowerPC işlemcisidir, çok gelişmiş yönerge setlerine sahip ancak performansı düşüktür. SPE'ler ise CELL'i PowerPC'den ayıran kısmıdır, SPE'ler yan işlemcilerdir. SPE'ler PPE kadar zengin işlem yapamaz ancak yapabildikleri işleri çok hızlı yaparlar. PS3'de 8 tane vardır, 1 tanesi yazılımsal olarak kapatılmış, 1 tanesi ise şifreleme için sisteme ayrılmıştır yani yazılımcılara 6 SPE verilmiştir. PPE, eğer program öyle yazıldıysa yükleri SPE'lere dağıtarak işlemin yürütülmesini sağlar. 8 SPE ve PPE tek bir veriköprüsü üzerinden iletişim kurar.
Eğer işlemci doğru programlanırsa işlemcinin performansı çok yüksek olur ancak geliştirmenin zorluğu nedeniyle gelişticilerin çoğu PPE ile yetinmiştir. Xbox 360'ın 3 fiziksel çekirdeğine karşı PS3 çoğu oyunda tek çekirdekle kalmıştır, üreticiler SPE'leri düzgün kullanamamıştır. CELL'in bellek ve cache tasarımı da klasik bilgisayarlardan farklıdır. İşlemcinin bazı bölümünde 128 bit kullanılmıştır, özellikle bilgisayarda uydurabilmek zordur. AVX512 ile 128 bitlik bellek havuzları sağlanabildiğinden RPCS3'de ciddi performans artışları olur bu yönergeyi destekleyen işlemcilerde.
