Pengertian Arithmetic Logic Unit (ALU)

Arithmetic Logic Unit (ALU) adalah salah satu komponen utama dalam unit pemrosesan pusat (CPU) komputer yang bertanggung jawab untuk menjalankan operasi aritmatika dan logika pada operan dalam kata-kata instruksi komputer.

Pada beberapa prosesor, ALU dibagi menjadi dua unit: unit aritmatika (AU) dan unit logika (LU).

Beberapa prosesor bahkan memiliki lebih dari satu AU, misalnya satu untuk operasi titik tetap dan satu lagi untuk operasi titik mengambang.

Dalam beberapa sistem komputer, komputasi titik mengambang kadang dilakukan oleh unit titik mengambang (FPU) pada chip terpisah yang disebut koprosesor numerik.

Bagaimana Arithmetic Logic Unit Bekerja?

Secara umum, ALU memiliki akses input dan output langsung ke pengendali prosesor, memori utama (random access memory atau RAM pada komputer pribadi), dan perangkat input/output.

Baca juga: Pengertian RAM dan Fungsinya

Masukan dan keluaran mengalir melalui jalur elektronik yang disebut bus. Masukan terdiri dari kata instruksi, kadang disebut kata instruksi mesin, yang berisi kode operasi atau “opcode,” satu atau lebih operand, dan kadang kode format.

Kode operasi memberi tahu ALU operasi apa yang harus dilakukan, sedangkan operand digunakan dalam operasi tersebut. Sebagai contoh, dua operand dapat ditambahkan atau dibandingkan secara logika.

Format dapat digabungkan dengan opcode dan menunjukkan, misalnya, apakah ini adalah instruksi titik tetap atau titik mengambang.

Keluaran terdiri dari hasil yang ditempatkan dalam register penyimpanan dan pengaturan yang menunjukkan apakah operasi tersebut berhasil dilakukan. Jika tidak, beberapa jenis status akan disimpan di tempat permanen yang kadang disebut kata status mesin.

Secara umum, ALU mencakup tempat penyimpanan untuk operand input, operand yang sedang dijumlahkan, hasil yang terakumulasi (disimpan dalam akumulator), dan hasil yang digeser.

Aliran bit dan operasi yang dilakukan pada mereka di subunit ALU dikendalikan oleh rangkaian gerbang. Gerbang dalam rangkaian ini dikendalikan oleh unit logika urutan yang menggunakan algoritma atau urutan tertentu untuk setiap opcode.

Pada unit aritmatika, perkalian dan pembagian dilakukan melalui serangkaian operasi penjumlahan atau pengurangan dan pergeseran.

Ada beberapa cara untuk mewakili angka negatif. Pada unit logika, dapat dilakukan salah satu dari 16 operasi logika, seperti membandingkan dua operand dan mengidentifikasi di mana bit tidak cocok.

Desain ALU adalah bagian yang kritis dari prosesor dan pendekatan baru untuk mempercepat penanganan instruksi terus dikembangkan.

Jenis Fungsi yang Didukung oleh ALU

Dalam ilmu komputer, ALU berfungsi sebagai rangkaian digital kombinatorial yang melakukan operasi aritmatika dan bitwise pada angka biner.

Ini adalah blok bangunan dasar dari rangkaian logika aritmatika untuk berbagai jenis unit kontrol dan rangkaian komputasi termasuk CPU, FPU, dan unit pemrosesan grafis.

Sebelum komputer pribadi modern, ALU pertama kali membantu mendukung mikroprosesor dan transistor pada tahun 1970-an.

Berikut adalah beberapa contoh operasi logika bitwise dan operasi aritmatika dasar yang didukung oleh ALU:

  1. Penjumlahan: Menambahkan A dan B dengan carry-in atau carry-out sum pada Y.
  2. Pengurangan: Mengurangkan B dari A atau sebaliknya dengan selisih pada Y dan carry-in atau carry-out.
  3. Peningkatan: A atau B ditingkatkan satu dan Y mewakili nilai baru.
  4. Penurunan: A atau B dikurangi satu dan Y mewakili nilai baru.
  5. AND: Logika bitwise AND dari A dan B direpresentasikan oleh Y.
  6. OR: Logika bitwise OR dari A dan B direpresentasikan oleh Y.
  7. Exclusive-OR: Logika bitwise XOR dari A dan B direpresentasikan oleh Y.
  8. Pergeseran ALU: Fungsi pergeseran ALU menyebabkan operand A atau B bergeser, baik ke kanan atau kiri, dengan operand baru direpresentasikan oleh Y. ALU kompleks menggunakan pemindah tonggak (barrel shifters) untuk menggeser operand A atau B sebanyak bit dalam satu operasi.

Desain ALU adalah bagian kritis dari prosesor dan pendekatan baru untuk mempercepat penanganan instruksi terus dikembangkan.

Kesimpulan

Dalam artikel ini, kita telah membahas tentang apa itu Arithmetic Logic Unit (ALU) dan bagaimana ALU bekerja. ALU adalah komponen penting dalam CPU yang menjalankan operasi aritmatika dan logika pada instruksi komputer.

Baca juga: Pengertian CPU dan Fungsinya

ALU mendukung berbagai fungsi, termasuk penjumlahan, pengurangan, peningkatan, penurunan, operasi bitwise seperti AND, OR, XOR, dan operasi pergeseran.

Desain ALU terus berkembang untuk mempercepat kinerja instruksi. ALU merupakan blok bangunan dasar dari berbagai jenis unit kontrol dan rangkaian komputasi.

Dengan pemahaman yang baik tentang ALU, kita dapat memahami lebih lanjut tentang operasi dasar yang dilakukan oleh CPU dalam komputer modern.

Leave a Comment