Che cos'è l'elaborazione informatica?
L'elaborazione del computer è un'azione o una serie di azioni che un microprocessore, noto anche come unità di elaborazione centrale (CPU), esegue in un computer quando riceve informazioni. La CPU è un tipo di "cervello" elettronico per un sistema informatico ed esegue una serie di istruzioni che vengono alimentate 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 complessi rispetto alle loro precedenti controparti, eseguono comunque lo stesso tipo base di elaborazione informatica.
Al loro livello base di funzione, le CPU sono costituite da una serie di transistor che attraverso una serie di stati elettrici binari di 1 e 0 secondi - 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 modificano gli stati di questi transistor per eseguire calcoli per il programma software. Questi risultati vengono quindi generalmente restituiti alla memoria RAM per l'utilizzo da parte del programma software.
Esistono quattro stati distinti che l'elaborazione del computer attraversa al fine di produrre output di dati significativi per qualsiasi programma. Questi stati sono comunemente indicati come recupero, decodifica, esecuzione e riscrittura. Recupera 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 informatica 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 eseguirle. Nell'ultima fase di elaborazione del computer, si verifica una riscrittura dei dati. Viene reincanalato nella memoria del computer per essere utilizzato dal programma software, oppure può essere memorizzato nei registri di memoria all'interno della CPU stessa per un uso successivo da parte del programma.
Queste quattro fasi di elaborazione del computer passano continuamente attraverso la CPU, purché un programma software sia caricato in memoria e sia 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 i computer ora in grado di eseguire cicli di elaborazione gigahertz. Un ciclo di elaborazione computerizzata gigahertz equivale a 1 miliardo di set di istruzioni eseguiti dalla CPU ogni secondo.