amin'ny 2024/12/29 8,910

Fahatakarana ny lojika aritmetika (alu)

Ny vondrona arithmetika sy lojika (alu) dia vato fehizoro amin'ny solosaina maoderina, manompo toy ny atidoha ao ambadiky ny asa aritmetika sy lojika isan-karazany amin'ny rafitra nomerika.Avy amin'ny asa fototra toy ny fanampiny sy ny fanesorana ny fiasa lojika sarotra, ny andraikitry ny alu dia ny lakile amin'ny famerenam-bokatra ny amboara foibe (CPUS) sy ny fandrosoana ara-teknolojia.Namboarina hatramin'ny vavahady lojika farany toy ny sy ary na, alus dia mampiseho ny fomba lojika tsotra tsotra no mamorona ny fitambaran'ny maritrano manisa sombintsombiny.Ity lahatsoratra ity dia mihady ny fivoarana, ny fiasa ary ny famolavolana hevitra an'i Alus, mikaroka ny dikan-teniny sy ny fanavaozana maoderina.Amin'ny fahafantarana ny fiasan-tsarin'i Alus sy ny fifandraisany ao amin'ny rafitra lehibe kokoa, dia afaka mankasitraka tsara ny fahaizan'ny injeniera izay ahafahan'ny fotodrafitrasa nomerika sy angovo ankehitriny.

katalaogy

Famintinana an'i Alus amin'ny rafitra nomerika

Ny vondrona arithmetika sy lojika (alu) dia singa iray amin'ny singa fanodinana foibe (CPUS), manome ny asa aritmetika sy lojika sy lojika.Alus dia manatanteraka ny asa farany toy ny fanampiny, fanodinana ary fampitomboana ny isa binary amin'ny endrika mifameno.Naorina avy amin'ny vavahadin'ny lojika fototra toy ny sy ary na, ny alu dia manova ny lojika nomerika ho an'ny fahaiza-manao mahery vaika.Na dia ny fizarazarana matetika dia mifehy ny famolavolana Alu fototra, ny fandrosoan'ny mpanao maritrano dia mamela ny rafitra sarotra ampidirina am-pilaminana ireo asa ireo.

Amin'izao vanim-potoana nomerika izao, i Alus dia zatra ny fitakian'ny fangatahana angon-drakitra.Manatanteraka asa arithmetika sy lojika miaraka amin'ny haingam-pandeha sy ny hafainganam-pandeha miavaka izy ireo, ny saha tsy miangatra toy ny fanodinana grika, izay misy ny kajy tsy tambo isaina.Ity fahombiazana ity dia mampiseho ny andraikitry ny andraikitr'i Alus amin'ny fandrosoana ny fitrandrahana ara-toekarena manerana ireo teknolojia isan-karazany.

Ny fampisehoana alu dia miankina amin'ny maritrano lojika, noforonina tamin'ny fampifangaroana ny vavahady fototra ho siramamy.Ity famolavolana ity dia miantoka ny fiasa sy ny fahombiazan'ny angovo mandritra ny fanolorana ny fahamendrehana amin'ny asa isan-karazany.Na dia tsy fiasa voalohany aza ny fizarazarana, ny fomba fiasa toy ny fanodinana, ny fihodinana, ary ny fanombanana dia mamela ny fizarazarana mahomby amin'ny fizarazarana amin'ny rafitra mandroso na amin'ny alàlan'ny singa manokana.Ireo teknika ireo dia tena sarobidy amin'ny simulasi siantifika ary fitantanana ny datasets lehibe, izay manasongadina ny fahaizan'i Alu sy ny fampifanarahana amin'ny computing maoderina.

Ny evolisiona ao Alus

Hatramin'ny nananganana azy ireo, i Alus dia nitana andraikitra lehibe tamin'ny rafi-pampianarana tamin'ny alàlan'ny fitantanana ny asa integer, izay no fototry ny asa manisa.Niteraka nandritra ny dingana tamin'ny fanalefahana ny solosaina ny fampandrosoana ny solosaina, i Alus dia efa teo afovoan'ilay CPU, nanatanteraka fiasa fanodinana mavitrika.Tamin'ny 1945, niaraka tamin'ny fahitana momba an'i John von Neumann, i John Von Neumann, i Alus dia namboarina mba hiantohana ny asa matematika fototra.Ity fampiharana am-boalohany ity amin'ny solosaina nomerika dia nametraka ny sehatra ho an'ny mikrôrome maoderina, izay mampiditra an'i Alus iray na maromaro ao amin'ny CPUS na GPUS, ary manao ny fomba ara-pahombiazana.

Nandritra ny taon-dasa tamin'ny taona 1946, dia i Von Neumann sy ny ekipany tao Princeton dia namolavola ny mety ho modely ho an'ny rafi-pampianarana amin'ny ho avy, hanehoana ny anjara asan'i Alu amin'ny fanatanterahana ny asa fototra.Miaraka amin'ny fizahana teknolojia avo lenta, ny rafitra nomerika dia nanangana endrika binary mahazatra, toy ny famenon-doha roa, ary manamora ny fizotrany sy mahomby kokoa.Ny fampiharana ny endrika nomerika tsy miovaova dia tsy ny fanodinana ny hafainganam-pandeha fotsiny fa ny saro-pantarina ihany koa, ny fikomiana ara-nomerika kokoa.

Alus dia nanatanteraka ny torolàlana momba ny solosaina indrindra amin'ny alàlan'ny fahazoana angon-drakitra avy amin'ny fisoratana anarana, ny fanodinana azy, ary avy eo ny fitahirizana ny valiny ao amin'ny registres.Mandrakotra ny asa arithmetic isan-karazany izy ireo, ao anatin'izany ny fanoloana, ny fanesorana ary ny fanodikodinana bit lojika toy ny, na, ary xor.Azonao atao ny mamolavola ny fandidiana sarotra, toy ny fitrandrahana faka kianja, ary afaka mandinika fomba isan-karazany, avy amin'ny fahaiza-manao fizarazarana amin'ny fomba fiasa marika, toy ny safidy tsara ara-toekarena.Ireo safidy famolavolana dia noforonina amin'ny lafiny toy ny hafainganam-pandeha, ny vidiny, ary ny fifandanjana eo amin'ny fitaovana Hardware sy rindrambaiko, taratry ny olona nianatra manokana tamin'ny fanamby niatrika ny fanamby isan-karazany.

Ny fifaneraserana miaraka amin'i Alus dia manamora ny fandraisana ny operand sy ny torolalana avy amin'ny vondrona voafehy CPU, manatanteraka ireo asa voatondro.Ny valin'ireto asa ireto dia misy ny kaody sy ny toe-javatra misy ny toe-javatra, ny ankamaroany amin'ny toe-javatra toa ny tonony sy ny fizarazarana amin'ny zero.Raha i Alus dia mamerina ny asa integer, ny arithmetika mitsingevana kokoa dia tantanin'ny vondrona teboka mitsingevana (fpus) izay mitokona, izay mitantana kajy maharesy lahatra sy ny sanda be dia be.Ity fizarana ireo andraikitra eo amin'ny singa computing dia manasongadina ny fahatakarana ara-teknika avo lenta: manatsara ny fahombiazan'ny vahaolana sy ny fahamarinan'ny vahaolana.

toetra

endri-javatra	Description
Alu tanjona	Nampiasaina hanatontosa ny asa arithmetika sy lojika ho ampahany amin'ny torolalana amin'ny solosaina.
Fizarana ho vondrona	Ny mpikirakira sasany dia mizara ny alu ho roa: arithmetika Unit (AU) ho an'ny asa aritmetika sy ny lojika (LOGIC) ho lojika asa.
Fikomiana mitsingevana	Ny sasany amin'ireo progress dia misy Aus marobe, ohatra, ny iray fandidiana maharitra sy iray hafa ho an'ny asa mitsingevana.Amin'ny tena manokana Solosaina, ny fandidiana mitsingevana dia mety ho tanterahan'ny Ceprocessor nomerika antsoina hoe unit-poating-point (fpus).
Fidirana sy fidirana amin'ny famoahana	Ny Alu dia mifanerasera mivantana amin'ny mpitantana ny processor, Fahatsiarovana, ary fitaovana fampidirana / famoahana entana amin'ny alàlan'ny fiara fitateram-bahoaka.
Ampidirina amin'ny singa fampidirana	Ahitana ny teny torolalana (na fampianarana milina teny) misy: Kaody fandidiana (opcode): Manondro ny fandidiana hanatanterahana. Operands: Tokana na marobe, miankina amin'ny fandidiana. endrika CODE: mamaritra ny maha-toro lalana azy na ny toerana mitsingevana (mety mitambatra amin'ny opcode).
Components output	Ny vokatra dia voatahiry ao amin'ny fisoratana anarana, miaraka amin'ny Ny fanavaozana ny teny milina dia manambara ny fahombiazan'ny fandidiana na ny tsy fahombiazana.
Toerana fitahirizana	Fampidirana fidirana, vola voaangona, valin'ny fiovam-po ary Notehirizina ao anaty Alu ny mpiantsena.
Ny fandidiana arithmetika	Ny fampitomboana sy ny fizarazarana dia tanterahana Fanampin'izany sy fanodinana.
Fanehoana ny isa ratsy	Ny isa ratsy dia azo aseho amin'ny fomba maro ao Kaody milina.
Ny fandidiana lojika	Manatanteraka ny iray amin'ireo 16 azo atao lojika lojika amin'ny fotoana iray.
Famolavolana zava-dehibe	Ny famolavolana Alu dia lafiny mariky ny famolavolana processor, miaraka fanatsarana mitohy mikendry ny hanatsarana ny fanodinana ny hafainganam-pandeha.

Lojika

Ny unit lojika (lojika) mipetraka ao amin'ny vondrona lojika aritmika (alu) dia manome anjara betsaka amin'ny dihy mifampiresaka tsara ao anatin'ny frameworks tambajotra sarotra.Amin'ny alàlan'ny fifandraisana tsy misy fotony amin'ny loharanon-karena isan-karazany, dia manatsara ny fiampangana ny fifandraisan'ny programa sy ny fanamboarana rafitra.Ny fampiharana tena izy dia miantehitra be amin'ny fitantanana ny defi-pialàn'i Lu amin'ny fifanakalozana fifanakalozana data mba hiantohana ny fandidiana malefaka sy mahomby, ary manantitrantitra ny fanirianao ny fahombiazana sy ny firindrana.

Namboarina ho singa fototra ao amin'ny Alus, ny Lu-ny Lu Deftly dia manamboatra lojika lojika maro izay mahasoa amin'ny fon'ny asa.Ity singa mavesatra sy marefo ity dia manokatra ny varavarana amin'ny fanatanterahana ny lojika lojika fa ny solika dia miasa amin'ny fampiasana ny rafitra rafitra.Ny endrika dia maneho ny fifandanjana tsara eo amin'ny fampisehoana sy ny vidiny, ny famelabelarana ny fikatsahana vahaolana tsara indrindra ao anatin'ny faritany ara-teknika.Matetika ianao dia afaka mibitsika ireo endrika ireo, notarihin'ny Ingights tamin'ny fahitana avy amin'ny fandinihana ny zava-bitan'ny rafitra manerana ny toe-javatra samihafa, manantitrantitra ny fiantraikany lehibe amin'ny fampiharana tena izy.