আলু (লজিকাল পাটিগণিত ইউনিট): ক্রিয়াকলাপ এবং আর্কিটেকচার - প্রযুক্তি - 2025

ALU (পাটিগণিত লজিক্যাল ইউনিট) একটি ইলেকট্রনিক বর্তনী যার ফাংশন সব লজিক এবং সংখ্যাসূচক হিসাব পদ্ধতি এর সাথে সম্পর্কিত প্রসেস চালায় হয়। এটি কম্পিউটারগুলির কেন্দ্রীয় প্রক্রিয়াকরণ ইউনিটের (সিপিইউ) একটি অপরিহার্য উপাদান হিসাবে তালিকাভুক্ত।

সাম্প্রতিক সিপিইউতে খুব শক্তিশালী এবং জটিল এএলইউ রয়েছে। কিছু সিপিইউ স্ট্রাকচারে, এএলইউ একটি গাণিতিক ইউনিট এবং লজিকাল ইউনিটে বিভক্ত হয়। এএলইউ ছাড়াও, আজকের সিপিইউতে একটি নিয়ন্ত্রণ ইউনিট অন্তর্ভুক্ত।

সূত্র: সিসি বাই-এসএ 3.0, সিপিইউর বেশিরভাগ ক্রিয়াকলাপ এক বা একাধিক এএলইউ দ্বারা সম্পাদিত হয়, যখন ইনপুট রেজিস্টার থেকে ডেটা লোড হয়। একটি রেজিস্টার একটি সিপিইউর অংশ হিসাবে সঞ্চয় করার জন্য একটি ছোট্ট মুক্ত স্থান।

কন্ট্রোল ইউনিট সেই তথ্য দিয়ে কী পদ্ধতি চালায় তা ALU কে বলে এবং ফলাফল আউটপুট রেজিস্টারে সংরক্ষণ করে। কন্ট্রোল ইউনিট রেজিস্টার, এএলইউ এবং মেমরির মধ্যে তথ্য স্থানান্তর করে।

পদ্ধতিগুলি আরও জটিল হওয়ার সাথে সাথে, এএলইউ আরও সিপিইউ স্থান গ্রহণ করতে, আরও ব্যয় করতে এবং আরও উত্তাপ তৈরি করতে চলেছে।

এএলইউ পরিচালিত অভিযান

ALU প্রাথমিকভাবে বিট শিফট অপারেশন সহ লজিকাল এবং গাণিতিক ক্রিয়াকলাপ সম্পাদনের জন্য নিবেদিত। এগুলি এমন মৌলিক প্রক্রিয়া যা সিপিইউ প্রক্রিয়াজাত প্রায় সমস্ত ডেটাতেই কার্যকর করতে হবে।

লজিকাল পাটিগণিত ইউনিট হ'ল সিপিইউর সেই উপাদান যা সিপিইউর প্রয়োজনীয় সমস্ত গণনা সম্পাদন করে। এটি কম্পিউটারের "গণনা" অংশ, কারণ এটি বেসিক গাণিতিক এবং যৌক্তিক ক্রিয়াকলাপ সম্পাদন করে।

পদ্ধতিগুলির বেশিরভাগটি যৌক্তিক প্রকৃতির। এএলইউর নকশা অনুযায়ী সিপিইউকে আরও শক্তি দেওয়া যায়। তবে এটি আপনাকে আরও বেশি শক্তি ব্যবহার এবং আরও বেশি তাপ উত্পাদন করে।

ALU দ্বারা পরিচালিত বিভিন্ন অপারেশনগুলি নিম্নরূপে শ্রেণিবদ্ধ করা যেতে পারে:

লজিক্যাল অপারেশন

এখানে বিভিন্ন লজিকাল ক্রিয়াকলাপগুলি যেমন AND, OR, না, XOR, NOR, NAND ইত্যাদি are

গাণিতিক অপারেশন

বিটের সংযোজন এবং বিয়োগকে বোঝায়। যদিও কখনও কখনও গুণ এবং বিভাগ ব্যবহৃত হয়, এই ক্রিয়াকলাপগুলি সম্পাদন করা আরও ব্যয়বহুল।

পুনরাবৃত্ত সংযোজনকে বিভাগের বিকল্পে গুণন এবং পুনরাবৃত্তিক বিয়োগের বিকল্প হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

বিট শিফট অপারেশন

এটি ডান বা বামে নির্দিষ্ট সংখ্যক স্থানে বিট পজিশনের স্থানান্তরকে বোঝায়, যা একটি গুণকে অপারেশন হিসাবে বিবেচনা করা হয়।

পাটিগণিত এবং যৌক্তিক ইউনিট

পাটিগণিত ইউনিটে, গুণ এবং বিভাগগুলি ধারাবাহিক সংযোজন বা বিয়োগফল ক্রিয়াকলাপ দ্বারা এবং বিটগুলি স্থানান্তরিত করে। নেতিবাচক সংখ্যা উপস্থাপন করার বিভিন্ন উপায় রয়েছে।

যৌক্তিক ড্রাইভে 16 টি সম্ভাব্য লজিকাল অপারেশন করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, দুটি অপারেন্ডের বিপরীতে বা বিটগুলি কোথায় মেলে না তা সনাক্ত করে।

ALU আর্কিটেকচার

ALU প্রসেসর নিয়ন্ত্রণ ইউনিট, প্রধান মেমরি এবং ইনপুট এবং আউটপুট ডিভাইসে সরাসরি ইনপুট এবং আউটপুট উভয়ই অ্যাক্সেস করতে পারে।

ইনপুট এবং আউটপুট ডেটা বাস নামে পরিচিত একটি বৈদ্যুতিন পথ দিয়ে সঞ্চারিত হয়। ইনপুটটি কোনও নির্দেশের সাথে মিলে যায়, যার মধ্যে এক বা একাধিক অপারেশন, একটি অপারেশন কোড এবং কিছু ক্ষেত্রে একটি ফর্ম্যাট কোড অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

অপারেশন কোডটি এই অপারেশনে জড়িত অপারেশনগুলি ছাড়াও ALU কে এটি কার্যকর করতে হবে তা দেখায়। উদাহরণস্বরূপ, আপনি দুটি অপারেশনকে বিয়োগ বা তুলনা করতে নির্দেশ দিতে পারেন।

আউটপুটে এমন একটি ফলাফল রয়েছে যা স্টোরেজ রেজিস্টারে এবং একটি কনফিগারেশন স্থাপন করা হবে যা নির্দেশ করে যে অপারেশনটি সফল হয়েছিল কিনা। যদি তা না হয় তবে এক ধরণের রাজ্য মেশিন অবস্থায় সংরক্ষণ করা হবে।

বিএল স্ট্রিম এবং এএলইউ সাবুনিটগুলিতে তাদের উপর সঞ্চালিত ক্রিয়াকলাপগুলি গেট সার্কিট দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।

এই সার্কিটগুলিতে, প্রতিটি ক্রিয়াকলাপের সাথে মিলে যায় এমন একটি নির্দিষ্ট ক্রমের মধ্য দিয়ে একটি সিকোয়েন্স লজিক ইউনিট হ'ল গেটগুলি নির্দেশ করে।

যুক্তির পথ

কম্পিউটারে সমস্ত তথ্য বাইনারি সংখ্যাগুলির আকারে, অর্থাৎ 0 এবং 1 আকারে সংরক্ষণ করা হয় এবং হস্তান্তর করা হয় ট্রানজিস্টর সুইচগুলি বাইনারি সংখ্যাগুলি পরিচালনা করতে ব্যবহৃত হয়, যেহেতু একটি স্যুইচটিতে কেবল দুটি সম্ভাব্য রাষ্ট্র রয়েছে: খোলা বা বন্ধ

একটি উন্মুক্ত ট্রানজিস্টর, যার মাধ্যমে কোনও বর্তমান পাস করে না, একটি 0 টি প্রতিনিধিত্ব করে A একটি বদ্ধ ট্রানজিস্টর, যার মাধ্যমে বর্তমান পাস করে, 1 টি উপস্থাপন করে।

একাধিক ট্রানজিস্টর সংযুক্ত করে অপারেশনগুলি সম্পন্ন করা যায়। একটি ট্রানজিস্টর দ্বিতীয় ট্রানজিস্টর চালাতে ব্যবহৃত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি ট্রানজিস্টরের স্যুইচ দ্বিতীয় ট্রানজিস্টরের অবস্থার উপর নির্ভর করে চালু বা বন্ধ হয়।

এটি একটি গেট হিসাবে পরিচিত, কারণ এই ব্যবস্থাটি বৈদ্যুতিক স্রোতের অনুমতি বা বন্ধ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

গেটগুলি হ'ল এএলইউর বিল্ডিং ব্লক। এগুলি ডায়োড, প্রতিরোধক বা ট্রানজিস্টর থেকে তৈরি। বাইনারি ইনপুটটিকে "চালু" এবং "অফ" স্থিতি হিসাবে উপস্থাপন করতে এই গেটগুলি সংহত সার্কিটে ব্যবহৃত হয়।

ALU একটি সমন্বয়কারী সার্কিটের মাধ্যমে কনফিগার করা হয়েছে। এই সার্কিটটি এর গঠনের জন্য অ্যান্ড, ওআর এর মতো লজিক গেটগুলি ব্যবহার করে না।

এবং গেট

অ্যান্ড গেটের দুটি বা ততোধিক ইনপুট রয়েছে। সমস্ত ইনপুট ১ এবং এ্যাড গেটের আউটপুট ১ হয় এবং ইনপুট ডেটার যে কোনও 0 থাকে তবে AND গেট 0 দেয়।

বা গেট

ওআর গেটের দুটি বা ততোধিক ইনপুট থাকতে পারে। সমস্ত ইনপুট 0 হলে কোনও ইনপুট 1 এবং 0 হয় তবে OR গেটের আউটপুট সর্বদা 1 হবে।

গেট না

সাধারণ ধরণের অপারেশন হ'ল নো গেট। এটিতে কেবল একটি একক ট্রানজিস্টর ব্যবহার করা হয়। এটি একটি একক ইনপুট ব্যবহার করে এবং একটি একক আউটপুট উত্পাদন করে, যা সর্বদা ইনপুটটির বিপরীত থাকে।

নট গেটটি গেটগুলির ফলাফলকে বিপরীত করতে বা 0 থেকে 1 এবং 1 থেকে 0 পর্যন্ত বুলিয়ান রাষ্ট্রের বিপরীতে ব্যবহার করতে ব্যবহৃত হয় এটি "এবং" এবং "ওআর" গেটের সাথেও ব্যবহৃত হয়।

যখন AND বা "OR" গেটের সাথে মিলিতভাবে ব্যবহৃত হয়, তখন নট গেট উভয় গেটের সামনে একটি ছোট বৃত্ত দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করে।

নট গেটটি ব্যবহার করার পরে, এবং গেটগুলি নান্দ হয়ে যায় এবং "বা" গেটগুলি নোর হয়ে যায়।

রেকর্ডস

নির্দেশাবলী, মধ্যবর্তী ডেটা, ইনপুট অপারেন্ডস, সংযোজন করা অপারেশনগুলি, জমে থাকা ফলাফল, যা কোনও সঞ্চয়ে সংরক্ষণ করা হয় এবং চূড়ান্ত ফলাফল সংরক্ষণ করার জন্য এএলইউতে এটি একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ উপাদান।

ক্যাশে, র‌্যাম এবং হার্ড ডিস্কের তুলনায় নিবন্ধগুলি মেমোরিতে খুব দ্রুত অ্যাক্সেস সরবরাহ করে। এগুলি সিপিইউতে নির্মিত এবং ছোট।

তথ্যসূত্র

1. পল জ্যান্ডবার্গেন (2019)। পাটিগণিত লজিক ইউনিট (ALU): সংজ্ঞা, নকশা এবং ফাংশন। অধ্যয়ন. থেকে নেওয়া: অধ্যয়ন.কম।
2. টেকোপিডিয়া (2019)। পাটিগণিত যুক্তি ইউনিট (এএলইউ)। থেকে নেওয়া: সিলিংপিডিয়া ডটকম।
3. মার্গারেট রাউস (2019)। পাটিগণিত-যুক্তি ইউনিট (ALU)। টেকটার্জেট কি থেকে নেওয়া হয়েছে: whatis.techtarget.com।
4. দীনেশ ঠাকুর (2019)। গাণিতিক যুক্তি ইউনিট (এএলইউ) কী? - সংজ্ঞা এবং অর্থ। কম্পিউটার কম্পিউটার নোটস। গৃহীত: ecomputernotes.com।
5. উইকিপিডিয়া, বিনামূল্যে এনসাইক্লোপিডিয়া (2019)। জ্রতজ. নেওয়া হয়েছে: en.wikedia.org থেকে।