L’elaborazione del computer è un’azione o una serie di azioni che un microprocessore, noto anche come unità di elaborazione centrale (CPU), in un computer esegue quando riceve informazioni. La CPU è un tipo di “cervello” elettronico per un sistema informatico ed esegue una serie di istruzioni che gli vengono fornite da programmi software installati sul disco rigido di un computer e caricati nella memoria ad accesso casuale (RAM). Sebbene i moderni sistemi informatici siano diventati molto più veloci e più complessi rispetto alle loro controparti precedenti, eseguono ancora lo stesso tipo di elaborazione di base.
Al loro livello di funzionamento di base, le CPU sono costituite da un array di transistor che attraverso una serie di stati elettrici binari di 1 e 0 – o stati “on” e “off” – eseguono operazioni matematiche e logiche che insieme si sommano a capacità di elaborazione del computer. Le istruzioni fornite a una CPU da un programma software alterano gli stati di questi transistor per eseguire calcoli per il programma software. Questi risultati vengono quindi generalmente riportati nella memoria RAM per l’utilizzo da parte del programma software.
Ci sono quattro stati distinti che l’elaborazione attraversa per produrre un output di dati significativo per qualsiasi programma. Questi stati sono comunemente chiamati recupero, decodifica, esecuzione e writeback. Fetch è il primo stato, in cui il computer accede alla sua memoria per recuperare le istruzioni, che sono sempre una serie di numeri rappresentati da un codice binario. Il codice binario è una serie di cifre a otto bit – stringhe di 1 e 0 – che insieme rappresentano un “byte” di dati.
Dopo aver recuperato queste istruzioni, l’elaborazione del computer le decodifica. Cioè, le istruzioni sono ora suddivise in parti significative o serie di byte dall’unità di controllo della CPU (CU). Queste istruzioni vengono quindi eseguite dalla CU.
Quando le istruzioni sono calcoli matematici complessi, la CPU attinge alla sua unità logica aritmetica (ALU) per eseguirli. Nella fase di elaborazione finale del computer, si verifica un writeback dei dati. Viene reincanalato nella memoria del computer per l’utilizzo da parte del programma software, oppure può essere archiviato in registri di memoria all’interno della CPU stessa per un successivo utilizzo da parte del programma.
Queste quattro fasi di elaborazione passano continuamente attraverso la CPU, fintanto che un programma software è caricato in memoria ed è in esecuzione nel computer stesso. Questi cicli di potenza di elaborazione delle CPU aumentano continuamente di velocità man mano che i sistemi informatici diventano più avanzati, con computer ora in grado di eseguire cicli di elaborazione di gigahertz. Un ciclo di gigahertz di elaborazione del computer è l’equivalente di 1 miliardo di set di istruzioni eseguiti dalla CPU ogni secondo.