¿Qué es una unidad aritmética?

La unidad aritmética, también llamada unidad de lógica aritmética (ALU), es un componente de la unidad de procesamiento central (CPU). A menudo se conoce como el "motor" de la CPU porque permite que la computadora realice cálculos matemáticos, como suma, resta y multiplicación. El ALU también realiza operaciones lógicas, como "y", "o" y "no". La unidad aritmética funciona junto con la matriz de registro, que contiene datos, al procesar cualquiera de estas operaciones. La unidad aritmética se compone de muchos elementos interconectados que están diseñados para realizar tareas específicas.

Algunas unidades de procesamiento central están compuestas por dos componentes, una unidad aritmética y una unidad lógica. Otros procesadores pueden tener una unidad aritmética para calcular las operaciones de punto fijo y otra UA para calcular cálculos de punto flotante. Algunas PC tienen un chip separado conocido como coprocesador numérico. Este coprocesador contiene una unidad de punto flotante para procesar operandos de punto flotante. El coprocEssor aumenta la velocidad de funcionamiento de la computadora debido a la capacidad del coprocesador para realizar el cálculo más rápido y de manera más eficiente.

Las operaciones

se procesan cuando los datos se cargan en la unidad lógica aritmética de uno de los registros de entrada o procesador de la CPU. El registro es parte del aparato de memoria general de la computadora que almacena datos. Los datos contenidos en estos registros se pueden recuperar mucho más rápido que de otras ubicaciones de almacenamiento. La unidad de control es parte del funcionamiento interno de la CPU y transmite instrucciones a la unidad de control aritmético. Las instrucciones generalmente se componen de varias partes. En general, hay un código de operación, al menos un operando y, en algunos casos, un código de formato.

El código de operación u Opcode instruye la unidad lógica aritmética en la que la operación ejecutar. Los operandos le dicen al ALU dónde se encuentran los datos y los AddRess donde se puede recuperar la información. También tiene las diversas funciones que se utilizarán en los cálculos, como la resta o una comparación lógica. El código de formato generalmente se usa con el código de operación y puede informar la palabra de instrucción de la máquina de punto flotante de ALU o de punto fijo.

Las tareas típicas realizadas por la unidad lógica aritmética incluyen suma y resta, multiplicación y división y pruebas lógicas. El ALU también realiza comparaciones y operaciones de cambio de bits. El cambio de bit es el proceso involucrado en mover las cantidades más pequeñas de información (bit) manejadas por la computadora. Los bits se agrupan para formar palabras de 32 a 64 bits de tamaño.

Las unidades aritméticas se pueden diseñar para realizar prácticamente cualquier cálculo. Se necesitan alus más caros para operaciones más complejas. Estas unidades aritméticas suelen ser más grandes y requieren más espacio y potencia. Las unidades aritméticas más pequeñas pueden realizar el cálculo, pero tomarán más tiempo completar TLa ejecución debido a los múltiples pasos involucrados en el procesamiento de la fórmula.