Aké sú aplikácie ALU?

Aritmetická logická jednotka (ALU) je základnou súčasťou centrálnej spracovateľskej jednotky počítača (CPU) zodpovednú za vykonávanie aritmetických a logických operácií. Jeho aplikácie sú v podstate každá operácia, ktorá vyžaduje výpočet a zahŕňa rozsiahlu škálu úloh. Tu je niekoľko príkladov, ktoré sú kategorizované kvôli prehľadnosti:

1. Základné aritmetické operácie:

* ADPRAVA: Pridanie dvoch čísel dohromady. To tvorí základ pre mnoho ďalších výpočtov.

* Odčítanie: Nájdenie rozdielu medzi dvoma číslami.

* Násobenie: Nájdenie produktu dvoch čísel.

* Division: Rozdelenie jedného čísla druhým.

* modulo: Nájdenie zvyšku po rozdelení.

2. Logické operácie:

* a: Vráti true iba vtedy, ak sú oba vstupy pravdivé.

* alebo: Vráti sa pravdivé, ak je aspoň jeden vstup pravdivý.

* xor (exkluzívne alebo): Vráti true, ak presne jeden vstup je pravdivý.

* nie (inverzia): Obracia pravdivú hodnotu vstupu.

* Porovnávacie operácie: Tieto sa často implementujú pomocou logických operácií. Príklady zahŕňajú kontrolu, či sú dve čísla rovnaké, väčšie ako, menej ako atď.

3. Výpočty vyššej úrovne postavené na základných operáciách:

* aritmetika s pohyblivou rádovou čiarkou: Vykonávanie výpočtov s číslami obsahujúcimi desatinné body. To sa spolieha na schopnosť ALU zvládnuť pridávanie, odčítanie, násobenie a delenie týchto zložitejších reprezentácií čísel.

* bitwise operácie: Manipulácia s jednotlivými bitami v dátovom slove. Vo veľkej miere sa používa v protokoloch šifrovania, kompresie a sieťových protokolov.

* Výpočty: Určenie umiestnenia pamäte údajov alebo pokynov. To využíva pridanie a ďalšie operácie.

* Indexovanie a manipulácia s polí: Prístup k prvkom v poliach alebo iných dátových štruktúrach.

* manipulácia s reťazcami: Operácie, ako je porovnanie reťazcov, nájdenie podretier a zreťazenie reťazcov, často zahŕňajú bitové a logické operácie.

* Grafika spracovanie: Alus v rámci GPU (grafické spracovateľské jednotky) vykonávajú milióny výpočtov za sekundu, aby vykreslili obrázky, zvládli 3D modelovanie a vytvorili vizuálne efekty.

* Vedecké výpočty: Alus sú nevyhnutné pre simulácie, modelovanie a analýzu údajov v oblastiach, ako je fyzika, chémia a inžinierstvo.

* strojové učenie: Výpočty zapojené do tréningu a používania modelov strojového učenia sa veľmi spoliehajú na paralelný spracovateľský výkon viacerých Alus v rámci CPU a GPU.

* kryptografia: Algoritmy šifrovania a dešifrovania sa veľmi spoliehajú na ALU pre bitové a aritmetické operácie.

Stručne povedané, aplikácie ALU sú všadeprítomné v modernom výpočte. Takmer každá výpočtová úloha, od najjednoduchšieho doplnku k najkomplexnejšiemu algoritmu strojového učenia, v konečnom dôsledku závisí od schopnosti ALU vykonávať základné aritmetické a logické operácie.

• Predchádzajúca strana: Čo je softvér Oasys? 
• Ďalšia strana: Čo sú prerušené softvéru?