ALU

ALU, siglas en inglés de Unidad Aritmética Lógica, es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas y operaciones lógicas, entre valores (generalmente uno o dos) de los argumentos.

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¿Qué es ALU?

En computación, la unidad aritmética lógica, también conocida como ALU (siglas en inglés de Arithmetic Logic Unit), es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas (como suma, resta, multiplicación, etc.) y operaciones lógicas (sí, y, o, no), entre valores (generalmente uno o dos) de los argumentos.

Muchos tipos de circuitos electrónicos necesitan realizar algún tipo de operación aritmética, así que incluso el circuito dentro de un reloj digital tendrá una ALU minúscula que se mantiene sumando 1 al tiempo actual, y se mantiene comprobando si debe activar el sonido de la alarma, etc.

Por mucho, los circuitos electrónicos más complejos son los que están construidos dentro de los chips de microprocesadores modernos. Por lo tanto, estos procesadores tienen dentro de ellos un ALU muy complejo y potente. De hecho, un microprocesador moderno (y los mainframes) puede tener múltiples núcleos, cada núcleo con múltiples unidades de ejecución, cada una de ellas con múltiples ALU.

Muchos otros circuitos pueden contener en el interior una unidad aritmético lógica: unidades de procesamiento gráfico como las que están en las GPU modernas, FPU como el viejo coprocesador matemático 80387, y procesadores digitales de señales como los que se encuentran en tarjetas de sonido, lectoras de CD y los televisores de alta definición. Todos estos tienen en su interior varias unidades aritméticas-lógicas potentes y complejas.

¿Para qué sirven?

Mediante ellas pueden hacerse operaciones simples como las siguientes:

Operaciones aritméticas de números enteros (adición, sustracción, y a veces multiplicación y división, aunque esto es más complejo)
Operación lógica de bits (AND, NOT, OR, XOR, XNOR)
Operación de desplazamiento de bits (desplazan o rotan una palabra en un número específico de bits hacia la izquierda o la derecha, con o sin extensión de signo). Los desplazamientos pueden ser interpretados como multiplicaciones o divisiones por 2.

También pueden hacer operaciones más complejas.  Por ejemplo, un experto puede diseñar una ALU para calcular cualquier operación, sin importar lo compleja que sea. Sin embargo, el problema es que cuanto más compleja sea la operación, tanto más costosa será la ALU, más espacio usará en el procesador, y más energía disipará, etc.

Relación de ALU y Bitcoin

Las ALU son las que hacen todo el trabajo de la minería de Bitcoin, la cantidad de ALU disponibles tiene un efecto directo en la salida del hash. Probar un solo hash SHA256 en el contexto de la minería de Bitcoin requiere alrededor de 1.000 pasos matemáticos simples que deben ser realizados completamente por ALU.

Artículo de DiarioBitcoin

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