CPU는 랩톱에 탑재되는 AMD의 코드네임 르누아르 프로세서와 동일한 구조와 구성을 취하고 있다. 데스크톱 프로세서 구성과 다르게, L3 캐시메모리가 많이 줄어들었다. L2 캐시메모리의 용량은 코어당 512KB로 PC와 동일한 구성을 가지고 있으나, L3 캐시메모리의 용량은 총 8MB로 라이젠 3700X(총 32MB)의 4분의 1 용량을 지니고 있어 데스크톱이 아닌 랩톱에 들어가는 모바일 프로세서 르누아르와 동일한 캐시 구성을 보인다. 게이밍 환경에선, L3 캐시메모리의 용량이 많으면 많을수록 확실히 좋기에 용량문제는 당연 아쉬운 부분. 현재까지 공개된 정보만을 놓고 봤을 때, XSX는 최초로 L3 캐시메모리를 탑재한 콘솔 기기이다. 여담으로 WiiU가 eDRAM으로 부분적으로 L3 캐시메모리의 역할을 재현할 수 있었으나 사실 이는 GPU 성능을 보완하기 위해 장착된 부품이라 L3 캐시메모리라고 봐 줄 수는 없다. 또한 XSX의 L3 캐시메모리는 일반적인 캐시메모리와 다르지만, 이는 AMD가 답변해야할 부분이라며 마이크로소프트의 아키텍처 설계진들은 캐시메모리의 특이사항에 답변하지 않았다.
XSX의 CPU는 서버에 사용이 가능한 것으로 드러났는데, 서버용 보안 기능과 ECC 메모리 지원과 같은 서버용 프로세서 기능이 커스텀 기능으로 추가된 것으로 보인다. 프로세서는 엑스클라우드 서버에서 1개의 XSX 게임을 실행시키거나, 가상화 기능을 사용해 4개의 엑스박스 원 게임을 실행할 수 있다.