Računalna obrada je radnja ili niz radnji koje mikroprocesor, također poznat kao središnja procesorska jedinica (CPU), u računalu izvodi kada prima informacije. CPU je vrsta elektroničkog “mozga” za računalni sustav i izvršava niz instrukcija koje mu dostavljaju softverski programi instalirani na tvrdi disk računala i učitani u memoriju slučajnog pristupa (RAM). Iako su moderni računalni sustavi postali mnogo brži i složeniji od svojih ranijih kolega, oni i dalje obavljaju istu osnovnu vrstu računalne obrade.
Na svojoj osnovnoj razini funkcije, procesori se sastoje od niza tranzistora koji kroz niz binarnih električnih stanja 1s i 0s – ili stanja “uključeno” i “isključeno” – izvode matematičke i logičke operacije koje zajedno zbrajaju sposobnost računalne obrade. Upute koje softverski program šalje CPU-u mijenjaju stanja tih tranzistora kako bi izvršili izračune za softverski program. Ti se rezultati obično vraćaju u RAM memoriju za korištenje od strane softverskog programa.
Postoje četiri različita stanja kroz koja obrada prolazi kako bi se proizveo smisleni izlaz podataka za bilo koji program. Ova stanja se obično nazivaju dohvaćanje, dekodiranje, izvršavanje i povratni zapis. Dohvaćanje je prvo stanje u kojem računalo pristupa svojoj memoriji kako bi dohvatilo upute, koje su uvijek niz brojeva predstavljenih binarnim kodom. Binarni kod je osmobitni niz znamenki – nizovi od 1 i 0 – koji zajedno predstavljaju jedan “bajt” podataka.
Nakon dohvaćanja ovih uputa, računalna obrada ih dekodira. To jest, instrukcije su sada razbijene na smislene dijelove ili serije bajtova od strane CPU-ove kontrolne jedinice (CU). Ove upute zatim izvršava CU.
Kada su instrukcije složeni matematički izračuni, CPU koristi svoju aritmetičko-logičku jedinicu (ALU) da ih izvrši. U završnom koraku računalne obrade dolazi do povratnog upisivanja podataka. Kanalizira se natrag u memoriju računala za korištenje od strane softverskog programa ili se može pohraniti u memorijske registre unutar samog CPU-a za kasniju upotrebu od strane programa.
Ova četiri koraka obrade kontinuirano kruže kroz CPU, sve dok se softverski program učitava u memoriju i radi u samom računalu. Ovi ciklusi procesorske snage CPU-a neprestano rastu u brzini kako računalni sustavi postaju napredniji, s računalima koja su sada sposobna za cikluse obrade gigaherca. Jedan gigahercni ciklus računalne obrade jednak je 1 milijardi skupova instrukcija koje CPU izvodi svake sekunde.