El procesamiento por computadora es una acción o serie de acciones que realiza un microprocesador, también conocido como unidad central de procesamiento (CPU), en una computadora cuando recibe información. La CPU es un tipo de «cerebro» electrónico para un sistema informático, y ejecuta una serie de instrucciones que le son alimentadas por programas de software instalados en el disco duro de una computadora y cargados en la memoria de acceso aleatorio (RAM). Aunque los sistemas informáticos modernos se han vuelto mucho más rápidos y complejos que sus homólogos anteriores, siguen realizando el mismo tipo básico de procesamiento informático.
En su nivel básico de funcionamiento, las CPU están formadas por una serie de transistores que, a través de una serie de estados eléctricos binarios de 1 y 0, o estados de «encendido» y «apagado», realizan operaciones matemáticas y lógicas que juntas suman capacidad de procesamiento por computadora. Las instrucciones alimentadas a una CPU por un programa de software alteran los estados de estos transistores para realizar cálculos para el programa de software. Estos resultados generalmente se devuelven a la memoria RAM para que los utilice el programa de software.
Hay cuatro estados distintos por los que pasa el procesamiento para producir una salida de datos significativa para cualquier programa. Estos estados se denominan comúnmente captar, decodificar, ejecutar y reescribir. Fetch es el primer estado en el que la computadora accede a su memoria para recuperar instrucciones, que siempre son una serie de números representados por código binario. El código binario es una serie de dígitos de ocho bits (cadenas de unos y ceros) que juntas representan un «byte» de datos.
Después de obtener estas instrucciones, el procesamiento de la computadora las decodifica. Es decir, las instrucciones ahora se dividen en partes significativas o series de bytes por la unidad de control de la CPU (CU). A continuación, la CU ejecuta estas instrucciones.
Cuando las instrucciones son cálculos matemáticos complejos, la CPU recurre a su unidad aritmética lógica (ALU) para ejecutarlas. En el paso final del procesamiento por computadora, se produce una escritura diferida de los datos. Se canaliza de nuevo a la memoria de la computadora para que lo use el programa de software, o se puede almacenar en registros de memoria dentro de la CPU para su uso posterior por parte del programa.
Estos cuatro pasos de procesamiento recorren la CPU continuamente, siempre que un programa de software esté cargado en la memoria y se esté ejecutando en la propia computadora. Estos ciclos de potencia de procesamiento de las CPU aumentan continuamente en velocidad a medida que los sistemas informáticos se vuelven más avanzados, con computadoras ahora capaces de ciclos de procesamiento de gigahercios. Un ciclo de gigahercios de procesamiento informático equivale a mil millones de conjuntos de instrucciones ejecutados por la CPU cada segundo.