5100基于16位元的中央处理器模块PALM （Put All Logic in Microcode）。IBM 5100 维护资料手册把PALM模块称作"控制器"。PALM可以直接访问64KiB存储空间。部分IBM 5100配置拥有的ROS(ROM)或RAM存储空间超过了64 KiB，所以使用了一个简单的存储切换系统。实际上APL和BASIC直译程式被分开存储在PALM作为外部设备的ROS语言地址空间。其价格从$11,000 (16k)到$20,000 (64k)不等。
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