You're Reading a Free Preview
Pages 6 to 11 are not shown in this preview.
You're Reading a Free Preview
Pages 5 to 7 are not shown in this preview.
Membahas tentang perangkat komputer memang seperti tidak ada habisnya. Dengan berbagai macam perubahan dan peningkatan cara kerja sistem maka diperoleh juga fungsi komputer yang lebih eefektif dan efisien.
Dalam kesempatan kali ini kami akan membahas dan mendeskripsikan salah satu perangkat komputer yang juga memegang peran yang cukup vital, nama komponen itu adalah ALU atau biasa disebut dengan Arithmetic and Logic Unit.
Dari sekian banyaknya komponen pendukung yang ada pada komputer mungkin kebanyakan orang tidak pernah mendengar nama ALU. Merupakan hal yang wajar jika sebagian orang kurang mengetahui atau bahkan tidak pernah mendengarnya tapi dibalik itu terdapat fungsi yang sangat penting dan akan kami bahas kali ini beserta rangkaian yang ada pada ALU.
Pengertian ALU
Sebelum membahas lebih dalam mengenai pengertian ALU perlu diketahui bahwa masing – masing komponen pada komputer menjalankan fungsinya sendiri dan diintegrasikan ke dalam suatu sistem komputer, termasuk juga pada ALU. Anda pasti sudah mengetahui bahwa di dalam CPU terdapat berbagai macam komponen pendukung. Semua proses yang ada dalam CPU kemudian diteruskan ke komponen output. Oleh karena itu kerusakan pada salah satu komponen pendukung juga dapat berdampak sangat besar pada komputer anda.
Pengertian ALU adalah salah satu komponen CPU yang berfungsi menjalankan tugasnya sesuai dengan perintah dari otak komputer yakni CPU itu sendiri. Sesuai dengan namanya perangkat ini lebih berkonsentrasi kepada fungsi aritmatika dan fungsi logika.
Fungsi aritmatika adalah suatu fungsi yang mengarah ke operasi matematika seperti penjumlahan, pengurangan, penjumlahan tidak bertanda dan lain – lain. Sedangkan maksud dari fungsi logika sendiri adalah seringkali digunakan untuk mengoperasikan logika AND, OR, XOR dan lain – lain.
Fungsi ALU
Sudah dijelaskan sebelumnya bahwa komponen ALU atau Arithmetic and Logic Unit lebih berfokus pada fungsi dasar operasi aritmatika dan fungsi logika. Untuk melakukan tugas pengoperasian matematika, maka ALU melibatkan suatu sirkuit khusus yang disebut Adder.
Karena dibuat khusus untuk proses perhitungan aritmatika maka sirkuit Adder ini seringkali disebut rangkaian kombinasional aritmetika. Terdapat beberapa macam yakni Half Adder yang difungsikan untuk menjumlahkan dua bit, lalu Full Adder yang dapat menjumlahkan tiga bit dan yang terakhir adalah Paralel Adder yang dapat menjumlahkan banyak bit. Penjelasan lebih detailnya ada dibawah ini :
1. Half Adder
Rangkaian half adder merupakan dasar penjumlahan bilangan Biner dengan hanya dua bit, seringkali juga disebut Penjumlah Tak Lengkap. Contoh pengoperasiannya adalah jika A = 0 dan B = 1 dijumlahkan maka hasilnya (Sum) adalah 0. Dalam hal ini Half Adder memiliki 2 masukkan yakni A dan B serta memiliki keluaran yakni S atau Sum dan CY atau Carry Out (nilai pindahan). Hal itu berlaku juga pada operasi aritmatika lain.
2. Full Adder
Sama halnya seperti Half Adder, untuk Full Adder, proses penjumlahan dua bilangan juga dikonversi terlebih dahulu ke dalam bilangan biner. Masing – masing posisi pada bit dijumlahkan. Cara kerjanya juga hampir mirip dengan Full Adder, dan untuk outputnya terdiri atas Sum serta bit kelebihannya (Carry Out).
3. Paralel Adder
Untuk Paralel Adder rangkaiannya tersusun dari Half Adder pada bagian Least Significant Bit (LSB) dan pada bit – bit berikutnya terdiri dari rangkaian Full Adder. Proses penjumlahannya dilakukan mulai dari Least Significant Bit (LSB) dan kemudian sampai pada Most Significant Bit (MSB).
Tugas lain dari komponen ALU adalah melakukan keputusan operasi logika sesuai dengan instruksi program yang dikeluarkan. Operasi logika ini melibatkan dua buah komponen pembanding seperti sama dengan (=), tidak sama dengan (≠), lebih besar dari (>), lebih besar sama dengan dari (≥), kurang dari (<), kurang sama dengan dari (<). Semua tugas itu berperan besar dalam penggunaan setiap operasi dasar komputer.
Rangkaian Pada ALU
Membahas tentang rangkaian pada ALU maka kami lebih menekankan kepada pemahaman struktur – struktur yang ada pada komponen pendukung yang satu ini. Sebagai salah satu bagian dari CPU bukan berarti ALU bekerja sendiri. Masih ada bagian terkecil dari komponen ALU, dan inilah bagian paling vital dalam suatu sisitem.
Peran ALU dan komponen lainnya dalam CPU (prosessor)
Sudah dijelaskan sebelumnya bahwa ALU memiliki 2 fungsi utama yakni menjalankan perhitungan aritmatika dan melakukan fungsi dasar logika. Sudah dijelaskan pula bahwa sebagai bagian dari komponen CPU, ALU tidak bekerja sendiri. Suatu komponen bernama Control Unit (CU) yang ada pada Processor akan memberi perintah terlebih dahulu.
Selain Control Unit terdapat pula register, dan setiap komando atau perintah yang diberikan Control Unit harus sesuai dengan komando yang ada pada register. Register adalah bagian memori dari mikroprosessor yang dapat diakses dengan kecepatan tinggi. Apabila register memberikan perintah untuk menghitung penjumlahan maka secara otomatis komputer juga melakukan hal yang sama.
Setelah melewati proses perhitungan di ALU maka terbentuk hasil atau perintah selanjutnya yang juga berbentuk register. Selain berbentuk register, output atau hasil dari ALU juga berbentuk suatu flag yang biasa digunakan sebagai indikasi atau memberi tahu pada kita secara detail kondisi processor (mengalami overflow atau tidak). Hal ini berlaku juga untuk fungsi aritmatika lain ataupun operasi logika.
Pada dasarnya rangkaian pada ALU memang hanya terdiri atas gerbang AND dan OR serta rangkaian full adder. Di awal – awal ALU sudah mampu mengoperasikan 4 metode komputasi dasar yakni penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian. Namun mengiringi perkembangan fungsi mendorong peningkatan juga pada komponen dasar lainnya termasuk juga ALU.
Editor: Muchammad Zakaria
Pengertian ALU Beserta Fungsi dan Rangkaian ALU pada CPU/Processor,- Saya selalu suka berbicara tentang komputer. Perangkat yang satu ini tak pernah habis untuk didiskusikan. Ada saja peningkatan teknologi yang membuatnya semakin menarik. Berbagai pengembangan dan peningkatan kinerja selalu dibuat agar memperoleh perangkat piranti yang semakin efektif dan efisien.
Salah satu perangkat komputer yang cukup vital adalah Arithmetic and Logic Unit atau yang lebih dikenal dengan sebutan ALU. Meskipun tidak banyak orang mengenal ALU, namun komponen pendukung komputer yang satu ini memiliki fungsi yang sangat penting.
Sebelum masuk ke dalam penjelasan detail tentang ALU, perlu diingat kembali bahwa setiap komputer memiliki komponen hardware dan komponen software. Salah satunya adalah CPU. ALU termasuk salah satu komponen yang berada di dalam CPU bersama dengan berbagai macam perangkat lain seperti RAM, VGA, Harddisk, dan lain-lain. Karena itu, jika fungsi ALU terganggu, maka kinerja komputer bisa saja berhenti berjalan.
Pengertian ALU
Arithmetic Logical Unit atau ALU merupakan salah satu bagian atau komponen pada sistem komputer yang bertugas untuk melakukan operasi khususnya yang berkenaan dengan aritmatika dan logika. Sebagai salah satu microprocessor pada CPU, ALU menjalankan perintah dari processor.
Berkenaan dengan fungsinya, Ada 2 bagian yang menyusun ALU, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean. Masing-masing unit memiliki tugas dan spesialiasinya sendiri-sendiri. Untuk fungsi aritmatika sendiri adalah fungsi yang berkenaan dengan pengurangan, penjumlahan, dan lain sebagainya. Sedangkan untuk fungsi logika biasanya digunakan untuk operasi logika AND, XOR, OR, dan lainnya.
Perhitungan yang ALU lakukan menggunakan kode biner yang menunjukkan perintah tertentu untuk dieksekusi (opcode) serta data yang akan diolah (operand). ALU biasanya mendapat data dari register, kemudian diproses dan disimpan dalam register tersendiri.
Pada dasarnya, rangkaian ALU hanya terdiri dari gerbang AND, OR, dan rangkaian full adder. Awalnya ALU bisa mengoperasikan 4 metode komputasi dasar (yang terdiri dari pengurangan, penjumlahan, pembagian serta perkalian). Namun pada perkembangannya sekarang ALU mengalami peningkatan seiring dengan perkembangan fungsi yang terjadi sekarang ini.
Fungsi ALU
ALU memiliki dua fungsi utama, yaitu fungsi aritmatika dan fungsi logika. Karena itu, ALU berguna untuk melakukan proses data yang berbentuk angka dan logika.
Tugas utama ALU adalah untuk melakukan perintah terkait perhitungan aritmatika atau matematika serta melakukan keputusan dari suatu operasi sesuai dengan instruksi dari program yang disebut operasi logika atau logical operation.
ALU juga memiliki fungsi utama untuk mengambil keputusan dari operasi logika. Operasi logika ini meliputi perbandingan atas dua buah elemen logika yang terdiri dari:
- sama dengan (=)
- tidak sama dengan (<>)
- kurang dari (<)
- kurang atau sama dengan dari (<=)
- lebih besar dari (>)
- lebih besar atau sama dengan dari (>=)
Untuk melakukan fungsi tertentu, ALU melibatkan suatu sirkuit yang bernama Adder. Sirkuit adder juga sering disebut rangkaian kombinasional aritmatika sebab digunakan untuk memproses operasi-operasi atau perintah-perintah aritmatika.
Adder memiliki 3 jenis sesuai dengan bit yang dijumlahkan. Half adder, misalnya, digunakan untuk penjumlahan dua bit; Full adder untuj tiga buah bit; serta paralel adder untuk penjumlahan bit yang banyak. Berikut ini penjelasan detailnya:
1. Half Adder
Di Half Adder-lah dasar penjumlahan bilangan biner 2 bit dilakukan. Contoh operasinya adalah jika A = 0 dan B = 1 dijumlahkan, maka hasilnya adalah 0. Dalam kasus ini, half adder memiliki 2 masukan. Masukan tersebut adalah A dan B serta memiliki hasil yaitu S (Sum) serta Carry Out (nilai pindahan) adalah CY. Ketentuan dasar prinsip ini juga digunakan pada operasi aritmatika yang lain.
2. Full Adder
Berikutnya ada Full Adder yang menggunakan prinsi operasi: penjumlahan dua bilangan dikonversi dahulu ke dalam bilangan biner. Pada bagian Full Adder, penjumlah terdapat pada bagian bit-bit selain yang terendah. Full adder menjumlahkan dua bit input ditambah dengan nilai carry out penjumlahan bit sebelumnya. Setiap posisi pada bit dijumlahkan, sehingga outputnya terdiri atas Sum serta bit kelebihannya atau Carry Out.
3. Paralel Adder
Rangkaian paralel adder merupakan rangkaian penjumlah dari dua bilangan yang dikonversi dalam bentuk bilangan biner. Paralel Adder terdiri dari sebuah half adder (HA) pada LSB (Least Significant Bit) masing-masing input serta beberapa full adder pada but selanjutnya. Prinsip kerja paralel adder adalah penjumlahan dilakukan mulai dari LSB.
Ketentuanya, jika hasil penjumlahan yang telah diproses ALU memperoleh hasil bilangan desimal 2 atau lebih, maka bit kelebihannya bakal disimpan pada Cout, sedangkan bit di bawahnya dikeluarkan pada Σ. Prinsip ini dilakukan terus menerus hingga ke MSB (Most Significant Bit)-nya.
Rangkaian ALU pada CPU
ALU memiliki fungsi utama pada bagian logika dan fungsi aritmatika. Nah ALU ini, tidak bisa bekerja sendirian pada CPU, melainkan bekerjasama dengan komponen lain bernama CU atau Control Unit.
Selain CU, ada istilah register yang juga memiliki andil, dimana perintah yang masuk ke CU harus sama dengan perintah yang ada pada register. Sekedar untuk mengingatkan, register adalah sebuah memori kecil yang berkecepatan tinggi.
- Ketika CPU memberikan perintah untuk melakukan perhitungan, secara otomatis komputer akan melakukan perhitungan.
- Setelah dihitung di ALU, terbentuklah hasil berupa perintah selanjutnya yang kita sebut dengan register. Selain berbentuk register, hasil dari ALU juga memiliki bentuk sebagai suatu flag. Flag sendiri biasanya digunakan sebagai indikasi atau informasi kepada kita tentang kondisi prosessor secara detail. Prinsip ini bekerja baik dalam fungsi logika atau fungsi aritmatika lain.
Singkatnya, ALU tidak akan bekerja bila tidak mendapat perintah dari control unit dalam prosessor begitu juga sebaliknya, akan bekerja bila mendapatkan perintah. Control unit akan memberikan perintah sesuai dengan perintah yang tertulis pada register. Setelah proses ALU dilakukan, hasilnya adalah register (yang berisi hasil perhitungan atau suatu perintah yang lain) atau flag.