算術・論理演算ユニット

算術論理演算装置 (ALU) は、基本的な算術演算、論理演算、および単純な演算を実行するコンピューターの中央処理装置 (CPU) の一部です。これは、一連の数学的命令を呼び出すために開くことができる、命令が満載された開いた本にたとえることができます。その操作は、レジスタによって供給され、メイン メモリに保存されたデータに対して実行されます。

ALU は、レジスタのセット、算術論理およびシフタ (ALSH) ユニット、およびアキュムレータで構成されます。レジスタは情報を一時的に保存する内部メモリ デバイスであり、ALSH ユニットは基本的な算術演算、論理演算、およびシフト演算を実行します。数値型や論理型だけに限定されず、提供されるあらゆるデータ型を保存できます。

算数の基本演算は、加算、減算、乗算、除算などである。論理演算には、比較、AND、OR、NOT、XOR、XNORなどがある。ALUには分岐機能と制御信号もある。制御信号はCPUにとって重要で、「if」、「else」、「jump」といった特定のタイプの命令に基づいて判断を下すことができる。

ALU はコンピュータの頭脳であるため、CPU の効率とパフォーマンスは ALU に大きく依存します。その基本操作を使用して、データを操作したり、コンピューターの命令をプログラムしたりできます。これにより、CPU の計算能力が向上し、コンピューターが複雑な計算を実行できるようになります。

最新のコンピューターでは、ALU は通常、集積回路の一部です。迅速に動作し、複雑な操作に対応し、極端な条件下でも信頼できるように設計されています。 ALU は、多くのトランジスタで構成され、非常に大きく複雑になる可能性があり、CPU 全体の機能に不可欠です。

ALUはコンピュータの心臓部であり、デジタル社会の機能の多くの側面に不可欠である。ALUがなければコンピューターは存在せず、世界はまったく違ったものになっていただろう。