산술 단위 란?

산술 논리 단위 (ALU)라고도하는 산술 단위는 중앙 처리 장치 (CPU)의 구성 요소입니다. 컴퓨터가 덧셈, 뺄셈 및 곱셈과 같은 수학적 계산을 수행 할 수 있기 때문에 종종 CPU의 "엔진"이라고합니다. ALU는 또한 "AND", "OR"및 "NOT"와 같은 논리 연산을 수행합니다. 연산 장치는 이러한 연산 중 하나를 처리 할 때 데이터를 보유하는 레지스터 배열과 함께 작동합니다. 산술 단위는 특정 작업을 수행하도록 설계된 많은 상호 연결된 요소로 구성됩니다.

일부 중앙 처리 장치는 산술 장치와 논리 장치의 두 가지 구성 요소로 구성됩니다. 다른 프로세서는 고정 소수점 연산을 계산하기위한 산술 단위와 부동 소수점 계산을 계산하기위한 또 다른 AU를 가질 수 있습니다. 일부 PC에는 숫자 보조 프로세서라고하는 별도의 칩이 있습니다. 이 보조 프로세서에는 부동 소수점 피연산자를 처리하기위한 부동 소수점 단위가 포함되어 있습니다. 코 프로세서는 계산을보다 빠르고 효율적으로 수행 할 수있는 코 프로세서 기능으로 인해 컴퓨터의 작동 속도를 높입니다.

데이터는 CPU의 입력 또는 프로세서 레지스터 중 하나에서 산술 논리 장치로로드 될 때 처리됩니다. 레지스터는 데이터를 저장하는 컴퓨터의 전체 메모리 장치의 일부입니다. 이러한 레지스터에 포함 된 데이터는 다른 저장 위치보다 훨씬 빠르게 검색 할 수 있습니다. 제어 장치는 CPU 내부 작업의 일부이며 명령을 산술 제어 장치로 전송합니다. 지침은 일반적으로 여러 부분으로 구성됩니다. 일반적으로 연산 코드, 하나 이상의 피연산자 및 경우에 따라 형식 코드가 있습니다.

연산 코드 또는 opcode는 연산을 실행할 산술 논리 장치에 지시합니다. 피연산자는 ALU에 데이터가있는 위치와 정보를 검색 할 수있는 주소를 알려줍니다. 또한 빼기 또는 논리 비교와 같이 계산에 사용되는 다양한 기능이 있습니다. 형식 코드는 일반적으로 조작 코드와 함께 사용되며 ALU 부동 소수점 또는 고정 소수점 기계 명령어를 알릴 수 있습니다.

산술 논리 단위로 수행되는 일반적인 작업에는 덧셈과 뺄셈, 곱셈과 나눗셈, 논리 테스트가 있습니다. ALU는 또한 비교 및 ​​비트 시프 팅 작업을 수행합니다. 비트 이동은 컴퓨터가 처리하는 가장 적은 양의 정보 (비트)를 이동시키는 과정입니다. 비트는 그룹화되어 32에서 64 비트의 단어를 형성합니다.

산술 단위는 거의 모든 계산을 수행하도록 설계 될 수 있습니다. 더 복잡한 조작에는 더 비싼 ALU가 필요합니다. 이 산술 단위는 일반적으로 더 크며 더 많은 공간과 전력이 필요합니다. 작은 산술 단위는 계산을 수행 할 수 있지만 수식 처리와 관련된 여러 단계로 인해 실행을 완료하는 데 시간이 더 오래 걸립니다.