Pengertian Arithmetic Logic Unit (ALU) dalam Komputasi

Dipublikasi pada 03 Agustus, 2023.

Unit Logika Aritmatika (ALU) adalah konstituen penting dari unit pemrosesan pusat (CPU) komputer yang menjalankan operasi aritmatika dan logika pada bilangan biner. Bilangan biner, mewakili sinyal listrik, disampaikan hanya dengan menggunakan dua digit, 0 dan 1, dalam komputasi.

ALU adalah rangkaian digital kombinasional, yang menunjukkan bahwa keluarannya berubah secara serempak sebagai respons terhadap variasi masukan. Selama penggunaan reguler, sinyal stabil diterapkan ke semua input Unit Aritmatika dan Logika (ALU). Setelah waktu yang cukup berlalu bagi sinyal untuk merambat melalui sirkuit ALU, hasil operasi ALU terlihat pada keluaran ALU.

Biasanya, ALU merupakan sirkuit terintegrasi yang berdiri sendiri atau komponen IC yang lebih kompleks. Dalam skenario terakhir, ALU biasanya disintesis dari VHDL, Verilog, atau bahasa deskripsi perangkat keras lainnya. Contoh kode VHDL yang menjelaskan ALU 8-bit secara langsung adalah sebagai berikut:

-- ALU inputs signal A, B : std_logic_vector(7 downto 0); signal opcode : std_logic_vector(2 downto 0); -- ALU outputs signal Y : std_logic_vector(7 downto 0); -- ALU operation process (A, B, opcode) begin  case opcode is  when "000" => Y <= A and B; -- bitwise AND  when "001" => Y <= A or B; -- bitwise OR  when "010" => Y <= A xor B; -- bitwise XOR  when "011" => Y <= not A; -- bitwise NOT  when "100" => Y <= A + B; -- addition  when "101" => Y <= A - B; -- subtraction  when "110" => Y <= A * B; -- multiplication  when "111" => Y <= A / B; -- division  end case; end process; 

Pada prosesor tertentu, terdapat pembagian antara dua unit dalam Arithmetic Logic Unit (ALU): unit aritmatika (AU) dan unit logika (LU). Kadang-kadang, lebih dari satu AU terdapat dalam prosesor, satu untuk operasi titik tetap dan satu lagi untuk operasi titik mengambang. Dalam sistem komputer, koprosesor numerik yang terpisah dari ALU, disebut floating-point unit (FPU), dapat digunakan untuk melakukan komputasi floating-point.

Kesimpulannya, ALU berfungsi sebagai bagian penting dari prosesor komputer yang melakukan perhitungan matematis dan logis pada nilai biner. Ini mewakili jenis sirkuit digital yang dapat berfungsi sebagai komponen terintegrasi mandiri atau bagian dari IC yang lebih rumit. Tergantung pada desain beberapa prosesor, ALU dapat dibagi menjadi unit aritmatika dan logika yang terpisah, dan beberapa prosesor bahkan berisi beberapa AU.