Toán học và đơn vị logic

Bộ số học và logic (ALU) là một phần của Bộ xử lý trung tâm (CPU) của máy tính thực hiện các phép tính số học, logic cơ bản và các phép toán đơn giản. Nó có thể được ví như một cuốn sách mở đầy những hướng dẫn có thể mở ra để gọi ra một chuỗi các hướng dẫn toán học. Hoạt động của nó được thực hiện trên dữ liệu được cung cấp bởi các thanh ghi và được lưu trữ trong bộ nhớ chính.

ALU bao gồm một tập hợp các thanh ghi, đơn vị logic số học và bộ dịch chuyển (ALSH) và bộ tích lũy. Thanh ghi là một thiết bị bộ nhớ trong lưu trữ thông tin tạm thời và đơn vị ALSH thực hiện các phép toán số học, logic và dịch chuyển cơ bản. Nó có thể lưu trữ bất kỳ loại dữ liệu nào được cung cấp, không giới hạn ở số hoặc logic.

Các phép toán cơ bản của số học là cộng, trừ, nhân, chia, v.v. Các phép toán logic bao gồm so sánh AND, OR, NOT, XOR và XNOR. ALU cũng có khả năng phân nhánh và tín hiệu điều khiển. Các tín hiệu điều khiển rất quan trọng đối với CPU vì nó cho phép nó đưa ra quyết định dựa trên một loại lệnh cụ thể như “if”, “else” hoặc “jump”.

Hiệu quả của CPU và hiệu suất của nó phụ thuộc phần lớn vào ALU vì nó là bộ não của máy tính. Các hoạt động cơ bản của nó có thể được sử dụng để thao tác dữ liệu và hướng dẫn chương trình cho máy tính. Điều này làm tăng sức mạnh tính toán của CPU và giúp máy tính có thể thực hiện các phép tính phức tạp.

Trong các máy tính hiện đại, ALU thường là một phần của mạch tích hợp. Nó được thiết kế để vận hành nhanh chóng, xử lý các hoạt động phức tạp và đáng tin cậy ngay cả trong những điều kiện khắc nghiệt. ALU có thể khá lớn và phức tạp, bao gồm nhiều bóng bán dẫn và không thể thiếu trong hoạt động của toàn bộ CPU.

ALU là trái tim của máy tính và rất cần thiết cho nhiều khía cạnh hoạt động của xã hội kỹ thuật số của chúng ta. Không có ALU thì sẽ không có máy tính và thế giới sẽ là một nơi hoàn toàn khác.