O coração de um computador é a Unidade Central de Processamento (CPU). Nos microcomputadores atuais, a CPU vem em uma peça microminiaturizada. Dentro desta peça existem cerca de 1 milhão de transístores arrumados em vários blocos funcionais.

Basicamente são os seguintes: a Unidade Lógica Aritmética (ALU); alguma memória de acesso aleatório (RAM) na qual a ALU apanha os dados com os quais vai trabalhar; alguma memória Ready Only (ROM), onde estão codificadas as instruções funcionais básicas; um relógio; um controle de entrada saída e um decodificador.

O que fazem todas essas coisas? Em primeiro lugar, o relógio bate vários milhões de vezes por segundo - num microcomputador dos dias atuais algo em torno de 800 milhões de vezes por segundo. Todos os trabalhos do computador e da memória são controlados pelo relógio. Os dados se movem dentro de um tempo preciso: tique - apanha uma dado; taque - executa uma operação com ele; tique coloca o resultado na memória.

Em segundo lugar, os dados a serem processados são carregados em pequenas áreas da memória dentro da CPU chamadas registradores. Lá eles ficam disponíveis para a ALU, que, de acordo com as instruções dos programas, pode fazer várias operações simples com eles.

Ela pode, por exemplo, pegar dois dados e somá-los. Ou então pode testar se o primeiro bit do dado é 1 ou 0. Ela pode colocar 1s nos últimos quatro bits, ou subtrair um dado do outro e guardar o resto. E assim por diante.

A ALU executa estas diversas operações de acordo com as instruções escritas pelo programador e gravadas na memória de Acesso Aleatório (RAM) do computador. Embora nós possamos pensar que a ALU seja alguma coisa parecida com uma pessoa que pega os dados e opera com eles, é mais exato imaginar um conjunto de transistores com três canais. Cada canal trabalha com dados binários: dada uma determinada entrada em um canal de dados, e uma instrução própria no canal de instrução, ela produz um arranjo específico de bits no canal de saída.

À medida que as condições de entrada vão sendo satisfeitas, ela produz a mesma saída anos após ano, chova ou faça sol.

Como ela faz tudo isso? Bom, os projetistas da CPU colocam seus transistores de forma que bons comandos produzam bons resultados. Esta é a sua especialidade e devido ao alto custo e complexidade dos circuitos integrados dos microprocessadores há muito pouca coisa que o leigo possa fazer com eles, se ele gostar de coisas diferentes.

Os projetistas pensam nele em termos de circuitos lógicos. Existem três circuitos fundamentais: "NOT", "AND" e "OR". A computação é possível primeiramente porque combinações simples de transistores podem executar essas operações com dados binários representados por voltagens; e em segundo lugar porque o excêntrico gênio inglês Alan Turing demonstrou, no final dos anos 30, que se nós podemos fazer essas três operações lógicas com os dados binários, nós podemos então, em princípio, executar qualquer cálculo matemático - e se nós podemos executar qualquer cálculo matemático, nós podemos executar qualquer outra tarefa que seja precisamente definida.

É possível que venha a ser provado que esta descoberta foi tão fundamental para o avanço da civilização quanto a descoberta do fogo, da escrita, da roda, da gravidade ou da relatividade.