Oleh : Miftahul Amri Assalam
Algorithmic Logical
Unit merupakan bagian yang melakukan semua perhitungan
aritmatika untuk menjalankan suatu perintah. Dalam komputasi , logika aritmatika
unit (ALU) adalah rangkaian
digital
yang melakukan aritmatika
dan logika
operasi.
ALU adalah sebuah blok bangunan fundamental dari central
processing unit
(CPU) dari komputer, dan bahkan yang paling sederhana mikroprosesor
mengandung
satu untuk tujuan seperti timer mempertahankan. Prosesor ditemukan di dalam CPU
modern dan unit pemrosesan grafis ( GPU ) mengakomodasi ALU sangat kuatdan sangatkompleks,
sebuah komponen tunggal mungkin berisi sejumlah ALU.
Matematikawan John
von Neumann mengusulkan
konsep ALU pada tahun 1945, ketika ia menulis sebuah laporan tentang fondasi untuk
komputer baru yang disebut EDVAC . Penelitian
ALUS tetap merupakan bagian penting dari ilmu
komputer
, jatuh di bawah struktur aritmatika dan logika dalam Sistem Klasifikasi ACM Computing.
Dalam komputasi ,logika aritmatika unit (ALU) adalah rangkaian
digital yang melakukan aritmatika dan logisoperasi. ALU adalah sebuah blok bangunan
fundamental dari central processing unit (CPU) dari komputer, dan bahkan yang
paling sederhana mikroprosesor mengandung satu untuk tujuan seperti memelihara
timer. Prosesor ditemukan di dalam CPU modern dan graphics processing unit (
GPU ) menampung kuat dan sangat kompleks, sebuah komponen tunggal mungkin berisi
sejumlah ALU.
Sebuah ALU harus memproses nomor dengan menggunakan format yang
sama sebagai bagian dari rangkaian digital. Format prosesor modern hampir selalu
itu melengkapi dua representasi bilangan biner. Awal komputer menggunakan berbagai
sistem bilangan, termasuk yang 'melengkapi ,melengkapi dua tanda-besarnya
format, dan sistem desimal benar bahkan, dengan sepuluh tabung per digit. ALU
untuk setiap salah satu sistem numerik memiliki desain yang berbeda, dan yang
mempengaruhi preferensi, karena ini adalah representasi yang membuat lebih mudah
untuk ALU untuk menghitung penambahan dan pengurangan. Yang 'melengkapi dan dua's
melengkapi sistem nomor memungkinkan untuk pengurangan akan dicapai dengan menambahkan
negatif nomor dalam cara yang sangat sederhana yang meniadakan kebutuhan untuk sirkuit
khusus untuk melakukan pengurangan, namun, menghitung negatif dalam dua's melengkapi
memerlukan menambahkan satu ke bit orde rendah dan menyebarkan nilai terbawa.
Cara alternatif untuk melakukan pengurangan dua's melengkapi A-B adalah untuk menyajikan
satu ke yang membawa input adder dan menggunakan ¬ B daripada B sebagai input
kedua. Sebagian besar operasi suatu prosesor dilakukan oleh satu atau lebih
ALU. Sebuah ALU membawa data dari register input ,eksternal Control Unit
kemudian memberitahu ALU apa operasi untuk melakukan pada data, dan kemudian ALU menyimpan hasilnya ke dalam
output mendaftar. Control Unit bertanggung jawab untuk memindahkan data yang
diolah antara register, ALU dan memori.
·
Logika bitwise operasi ( DAN , TIDAK , ATAU ,
XOR )
·
Integer operasi aritmatika ( tambahan ,
pengurangan , dan kadang-kadang perkalian dan pembagian , walaupun ini lebih mahal)
·
Bit-pergeseran operasi (menggeser atau memutar
kata dengan jumlah tertentu bit kekiri atau kanan, dengan atau tanpa ekstensi
). Pergeseran dapat dilihat sebagai perkalian dan pembagian oleh kekuatan dua .
Insinyur dapat mendesain Arithmetic Logic Unit
untuk menghitung operasi apapun. Semakin kompleks operasi, semakin mahal ALU
adalah, semakin banyak ruang yang digunakan dalam prosesor, semakin besar kekuasaannya
menghilang. Oleh karena itu, para insinyur kompromi atau bekerjasama. Mereka membuat
ALU cukup kuat untuk membuat cepat kinerja dari prosesor, namun tidak begitu rumit
pengoperasiannya. Misalnya, menghitung akar
kuadrat dari jumlah mereka bisa menggunakan:
1.
Perhitungan dalam sebuah jam tunggal Desain sebuah
kompleks ALU luar biasa yang menghitung akar kuadrat dari angka apapun dalam satu
langkah.
2.
Perhitungan Desain pipa yang sangat kompleks
ALU yang menghitung akar kuadrat dari angka apapun dalam beberapa langkah. The
intermediate results go through a series of circuits arranged like a factory
production line. Hasil serangkaian sirkuit diatur seperti sebuah jalur produksi
pabrik. The ALU can accept new numbers to calculate even before having finished
the previous ones. ALU dapat menerima nomor baru untuk menghitung bahkan sebelum
menyelesaikan yang sebelumnya. ALU sekarang dapat menghasilkan sejumlah hasil secepat
perhitungan jam tunggal, meskipun hasilnya
mulai keluar dari ALU hanya setelah penundaan awal.
3.
Desainiteratif perhitungan berupa ALU kompleks
yang menghitung akar kuadrat melalui beberapa langkah. Hal ini biasanya bergantung
pada kontrol dari kompleks unit kontrol yang dibangun microcode .
4.
Co-prosesor mendesain ALU sederhana di
prosesor, dan menjual prosesor yang khusus dan mahal terpisah dimana pelanggan dapat
menginstal tepat di samping ini, dan melaksanakan salah satu opsi di atas.
5.
Perpustakaan Software
Memberitahu programer bahwa tidak ada co-prosesor dan tidak ada emulasi
, sehingga mereka akan harus menulis algoritma mereka sendiri untuk menghitung akar
kuadrat dengan perangkat lunak.
6.
Perangkat lunak emulasi
Emulasikan keberadaan prosesor-co , yaitu, setiap kali sebuah
program mencoba untuk melakukan perhitungan akar kuadrat, membuat prosesor memeriksa
jika ada sebuah co-prosesor yang menunjukkan jika ada satu, jika tidak ada satu, maka akan mengganggu
proses program dan memerintahkan sistem operasi untuk melakukan perhitungan akar
kuadrat melalui beberapa algoritma perangkat lunak.
Pilihan di atas mulai dari yang tercepat dan paling mahal sampai paling lambat dan paling mahal. Oleh karena itu, komputer yang sederhana dapat menghitung rumus paling rumit, akan tetapi komputer paling sederhana biasanya akan memakan waktu lama melakukan hal itu karena beberapa langkah untuk menghitung formula.
Pilihan di atas mulai dari yang tercepat dan paling mahal sampai paling lambat dan paling mahal. Oleh karena itu, komputer yang sederhana dapat menghitung rumus paling rumit, akan tetapi komputer paling sederhana biasanya akan memakan waktu lama melakukan hal itu karena beberapa langkah untuk menghitung formula.
Sumber : Wikimedia dan berbagai sumber lainnya.