Aritmeettinen yksikkö, jota kutsutaan myös aritmeettiseksi logiikkayksiköksi (ALU), on keskusyksikön (CPU) komponentti. Sitä kutsutaan usein CPU: n “moottoriksi”, koska sen avulla tietokone voi suorittaa matemaattisia laskelmia, kuten yhteenlaskua, vähennystä ja kertolaskua. ALU suorittaa myös logiikkaoperaatioita, kuten “AND”, “OR” ja “NOT”. Aritmeettinen yksikkö toimii yhdessä rekisteritaulukon kanssa, joka sisältää tietoja, käsitellessään mitä tahansa näistä operaatioista. Aritmeettinen yksikkö koostuu monista toisiinsa yhdistetyistä elementeistä, jotka on suunniteltu suorittamaan tiettyjä tehtäviä.
Jotkut keskusyksiköt koostuvat kahdesta osasta, aritmeettisesta yksiköstä ja logiikkayksiköstä. Muilla prosessoreilla voi olla aritmeettinen yksikkö kiinteän pisteen operaatioiden laskemista varten ja toinen AU liukulukulaskelmien laskemista varten. Joillakin tietokoneilla on erillinen siru, joka tunnetaan numeerisena rinnakkaisprosessorina. Tämä rinnakkaisprosessori sisältää liukulukuyksikön liukulukuoperandien käsittelyyn. Apuprosessori lisää tietokoneen toimintanopeutta, koska se pystyy suorittamaan laskennan nopeammin ja tehokkaammin.
Toiminnot käsitellään, kun tietoja ladataan aritmeettiseen logiikkayksikköön yhdestä suorittimen tulo- tai prosessorirekisteristä. Rekisteri on osa tietokoneen koko muistilaitetta, joka tallentaa tietoja. Näihin rekistereihin sisältyvät tiedot voidaan noutaa paljon nopeammin kuin muista tallennuspaikoista. Ohjausyksikkö on osa CPU: n sisäistä toimintaa ja välittää ohjeet aritmeettiseen ohjausyksikköön. Ohjeet koostuvat yleensä useista osista. Yleensä on olemassa operaatiokoodi, ainakin yksi operandi ja joissakin tapauksissa muotokoodi.
Operaatiokoodi tai opcode ohjaa aritmeettista logiikkayksikköä, jolla toiminto suoritetaan. Operandit kertovat ALU: lle, missä tiedot sijaitsevat, ja osoitteen, josta tiedot voidaan noutaa. Siinä on myös erilaisia toimintoja, joita on käytettävä laskelmissa, kuten vähennyslasku tai looginen vertailu. Muotoilukoodia käytetään tyypillisesti operaatiokoodin kanssa, ja se voi ilmoittaa ALU-liukulukun tai kiinteän pisteen koneen käskysanan.
Tyypillisiä aritmeettisen logiikkayksikön suorittamia tehtäviä ovat yhteen- ja vähennyslasku, kertolasku ja jako sekä loogiset testit. ALU suorittaa myös vertailuja ja bittisiirtotoimintoja. Bittisiirto on prosessi, joka liittyy pienimpien tietokoneen käsittelemien tietojen (bittien) siirtämiseen. Bitit on ryhmitelty muodostamaan sanoja, joiden koko on 32–64 bittiä.
Aritmeettiset yksiköt voidaan suunnitella suorittamaan lähes kaikki laskelmat. Monimutkaisempiin toimintoihin tarvitaan kalliimpia ALU -laitteita. Nämä aritmeettiset yksiköt ovat yleensä suurempia ja vaativat enemmän tilaa ja tehoa. Pienemmät aritmeettiset yksiköt voivat suorittaa laskennan, mutta suorittaminen kestää kauemmin, koska kaavan käsittelyssä on useita vaiheita.