ALU

Steht für „Arithmetic Logic Unit“. Eine ALU ist eine integrierte Schaltung innerhalb einer CPU oder GPU, die arithmetische und logische Operationen ausführt. Zu den arithmetischen Anweisungen gehören Additionen, Subtraktionen und Verschiebeoperationen, während zu den logischen Anweisungen boolesche Vergleiche wie AND-, OR-, XOR- und NOT-Operationen gehören.

ALUs sind für die Ausführung von Ganzzahlberechnungen ausgelegt. Daher übernehmen ALUs neben dem Addieren und Subtrahieren von Zahlen häufig auch die Multiplikation zweier Ganzzahlen, da das Ergebnis ebenfalls eine Ganzzahl ist. ALUs führen jedoch normalerweise keine Divisionen aus, da das Ergebnis ein Bruch oder eine „Gleitkommazahl“ sein kann. Stattdessen werden Divisionen in der Regel von der Gleitkommaeinheit (FPU) ausgeführt, die auch andere Berechnungen mit Nicht-Ganzzahlen übernimmt.

Die ALU ist zwar ein grundlegender Bestandteil aller Prozessoren, doch Aufbau und Funktion einer ALU können sich zwischen verschiedenen Prozessormodellen unterscheiden. Einige ALUs führen beispielsweise nur Ganzzahlberechnungen aus, während andere zusätzlich für Gleitkommaoperationen ausgelegt sind. Manche Prozessoren enthalten eine einzelne ALU, während andere mehrere arithmetisch-logische Einheiten umfassen, die bei der Ausführung von Berechnungen zusammenarbeiten. Unabhängig davon, wie eine ALU aufgebaut ist, besteht ihre Hauptaufgabe in der Verarbeitung von Ganzzahloperationen. Daher hängt die Ganzzahlleistung eines Computers direkt von der Verarbeitungsgeschwindigkeit der ALU ab.