###Sejarah Arithmetic Logic Unit ALU
Matematikawan John von Neumann mengusulkan konsep ALU pada tahun 1945 dalam sebuah laporan pada fondasi untuk komputer baru yang disebut EDVAC.
Biaya, ukuran, dan konsumsi daya dari sirkuit elektronik relatif tinggi sepanjang masa dari era informasi. Akibatnya, semua komputer serial dan banyak komputer awal, seperti PDP-8, memiliki ALU sederhana yang dioperasikan pada satu bit data pada satu waktu, meskipun mereka sering disajikan ukuran word yang lebih luas untuk programmer. Salah satu komputer paling awal untuk memiliki beberapa diskrit single-bit ALU sirkuit adalah 1948 Whirlwind I, yang mempekerjakan enam belas dari “unit matematika” seperti untuk memungkinkannya untuk beroperasi pada kata-kata 16-bit.
Pada tahun 1967, Fairchild memperkenalkan ALU pertama kali diimplementasikan sebagai sirkuit terpadu, Fairchild 3800, yang terdiri dari delapan bit ALU dengan akumulator lainnya terintegrasi-sirkuit ALUS segera muncul, termasuk empat-bit ALU seperti Am2901 dan 74181. Perangkat ini biasanya “bit slice” mampu, berarti mereka telah “membawa melihat ke depan” sinyal yang memfasilitasi penggunaan beberapa chip ALU yang saling berhubungan untuk membuat ALU dengan ukuran kata yang lebih luas. Perangkat ini dengan cepat menjadi populer dan banyak digunakan dalam minicomputer bit-slice.
Mikroprosesor mulai muncul di awal 1970-an. Meskipun transistor menjadi lebih kecil, ada sering ruang die cukup untuk full-kata-lebar ALU dan, sebagai hasilnya, beberapa mikroprosesor awal mempekerjakan ALU sempit yang diperlukan beberapa siklus per instruksi bahasa mesin. Contoh ini termasuk asli Motorola 68000, yang melakukan 32-bit “menambahkan” instruksi dalam dua siklus dengan 16-bit ALU, dan populer Zilog Z80, yang yang dilakukan penambahan delapan-bit dengan empat bit ALU. Seiring waktu, geometri transistor menyusut lebih lanjut, mengikuti hukum Moore, dan itu menjadi layak untuk membangun ALUS yang lebih luas pada mikroprosesor.
Modern sirkuit terpadu (IC) transistor lipat lebih kecil daripada mikroprosesor awal, sehingga memungkinkan untuk cocok ALUS sangat kompleks pada IC. Saat ini, banyak ALUS modern memiliki lebar kata lebar, dan perangkat tambahan arsitektur seperti shifter barel dan pengganda biner yang memungkinkan mereka untuk melakukan, dalam satu siklus clock tunggal, operasi yang akan diperlukan beberapa operasi pada ALU sebelumnya.
###Pengertian Arithmetic Logic Unit (ALU)
Unit aritmatika logika (ALU) adalah rangkaian digital yang digunakan untuk melakukan operasi aritmatika dan logika. Ini merupakan blok bangunan fundamental dari central processing unit (CPU) dari komputer. CPU modern berisi ALUS sangat kuat dan kompleks. Selain ALUS, CPU modern berisi unit kontrol (CU). Sebagian besar operasi dari CPU dilakukan oleh satu atau lebih ALUS, yang memuat data dari register input.
Pengertian ALU lain nya
Unit aritmatika logika (ALU) adalah rangkaian elektronik digital kombinasional yang melakukan operasi aritmatika dan bitwise pada bilangan biner integer. Hal ini berbeda dengan unit floating-point (FPU), yang beroperasi pada angka floating point. ALU adalah sebuah blok bangunan fundamental dari berbagai jenis sirkuit komputasi, termasuk unit pengolahan pusat (CPU) komputer, FPUs, dan graphics processing unit (GPU). Sebuah CPU tunggal, FPU atau GPU dapat berisi beberapa ALUS.
###Cara Kerja Arithmetic Logic Unit (ALU)
Secara umum, sirkuit eksternal mengontrol sebuah ALU dengan menerapkan sinyal ke input. Biasanya, sirkuit eksternal mempekerjakan logika sekuensial untuk mengendalikan operasi ALU, yang mondar-mandir oleh sinyal clock frekuensi yang cukup rendah untuk memastikan waktu yang cukup untuk output ALU untuk menetap dalam kondisi terburuk.
Misalnya, CPU dimulai operasi Selain ALU oleh routing operan dari sumber mereka (yang biasanya register) untuk input operan ALU, sementara unit kontrol secara bersamaan berlaku nilai untuk masukan opcode ALU ini, mengkonfigurasi untuk melakukan penambahan. Pada saat yang sama, CPU juga rute ALU hasil output ke daftar tujuan yang akan menerima jumlah tersebut. sinyal input ALU, yang diadakan stabil sampai jam berikutnya, diperbolehkan untuk menyebarkan melalui ALU dan register tujuan sementara CPU menunggu jam berikutnya. Ketika jam berikutnya tiba, register tujuan menyimpan hasil ALU dan, sejak operasi ALU selesai, masukan ALU dapat diatur untuk operasi ALU berikutnya.
ALU melakukan operasi aritmatika dan logika dasar. Contoh operasi aritmatika adalah penambahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Contoh operasi logika adalah perbandingan antara nilai-nilai dalam operasi logis bitwise yang digunakan seperti:
- DAN: bitwise AND A dan B muncul di Y.
- OR: bitwise OR A dan B muncul di Y.
- Exclusive-OR: bitwise XOR dari A dan B muncul di Y.
- melengkapi satu: semua bit A (atau B) terbalik dan muncul di Y.
Semua informasi dalam komputer disimpan dan dimanipulasi dalam bentuk bilangan biner, yaitu 0 dan 1. switch Transistor digunakan untuk memanipulasi angka biner karena hanya ada dua kemungkinan dari switch: terbuka atau tertutup. Transistor terbuka, di mana tidak ada saat ini, merupakan 0. ditutup transistor, di mana ada saat ini, merupakan 1.
Operasi dapat dicapai dengan menghubungkan beberapa transistor. Satu transistor dapat digunakan untuk mengendalikan kedua kemungkinan yang berlaku, memutar saklar transistor atau menonaktifkan tergantung pada keadaan transistor kedua. Hal ini disebut sebagai gerbang karena pengaturan dapat digunakan untuk membolehkan atau menghentikan arus.
Jenis paling sederhana dari operasi adalah gerbang NOT. Ini hanya menggunakan satu transistor. Menggunakan satu input dan menghasilkan satu output, yang selalu kebalikan dari input. Angka ini menunjukkan logika gerbang NOT.
Bagaimana sebuah gerbang NOT memproses data biner ?
Gerbang lain yang terdiri dari beberapa transistor dan menggunakan dua input. Hasil gerbang OR dalam 1 jika salah satu dari masukan pertama atau masukan kedua adalah 1. gerbang OR hanya menghasilkan 0 jika kedua input adalah 0. Angka ini menunjukkan logika dari gerbang OR.
Bagaimana sebuah gerbang OR memproses data biner ?
AND hasil gerbang dalam 1 hanya jika kedua input pertama dan kedua adalah 1. Angka ini menunjukkan logika gerbang.
Bagaimana sebuah gerbang AND memproses data biner ?
Gerbang XOR, juga diucapkan X-gerbang OR, hasil dalam 0 jika kedua input adalah 0 atau jika keduanya 1. Jika tidak, hasilnya adalah 1. Angka ini menunjukkan logika gerbang XOR.
Contoh gambar rangkaian ALU
Referensi :