Aritmetička jedinica, također nazvana aritmetičko-logička jedinica (ALU), komponenta je središnje procesorske jedinice (CPU). Često se naziva “motorom” CPU-a jer omogućuje računalu da izvodi matematičke izračune, kao što su zbrajanje, oduzimanje i množenje. ALU također izvodi logičke operacije, kao što su “AND”, “OR” i “NOT”. Aritmetička jedinica radi zajedno s nizom registra, koji sadrži podatke, prilikom obrade bilo koje od ovih operacija. Aritmetička jedinica sastoji se od mnogih međusobno povezanih elemenata koji su dizajnirani za obavljanje određenih zadataka.
Neke središnje procesorske jedinice sastoje se od dvije komponente, aritmetičke i logičke jedinice. Drugi procesori mogu imati aritmetičku jedinicu za izračunavanje operacija s fiksnom zarezom i drugu AU za izračunavanje izračuna s pomičnim zarezom. Neka računala imaju zaseban čip poznat kao numerički koprocesor. Ovaj koprocesor sadrži jedinicu s pomičnim zarezom za obradu operanada s pomičnim zarezom. Koprocesor povećava radnu brzinu računala zbog sposobnosti koprocesora da obavlja računanje brže i učinkovitije.
Operacije se obrađuju kada se podaci učitavaju u aritmetičko-logičku jedinicu iz jednog od ulaznih ili procesorskih registara CPU-a. Registar je dio cjelokupnog memorijskog aparata računala koji pohranjuje podatke. Podaci sadržani u tim registrima mogu se dohvatiti mnogo brže nego s drugih mjesta za pohranu. Upravljačka jedinica je dio internog rada CPU-a i prenosi upute aritmetičkoj upravljačkoj jedinici. Upute se obično sastoje od nekoliko dijelova. Općenito, postoji kod operacije, barem jedan operand, au nekim slučajevima i kod formata.
Operacijski kod, ili kod operacije, daje upute aritmetičko-logičkoj jedinici koju operaciju treba izvršiti. Operandi govore ALU-u gdje se podaci nalaze i adresu na kojoj se informacije mogu dohvatiti. Također ima različite funkcije koje se trebaju koristiti u izračunima, kao što su oduzimanje ili logička usporedba. Kod formata se obično koristi s kodom operacije i može informirati ALU strojnu instrukcijsku riječ s pomičnim zarezom ili s fiksnom zarezom.
Tipični zadaci koje izvodi aritmetičko-logička jedinica uključuju zbrajanje i oduzimanje, množenje i dijeljenje te logičke testove. ALU također izvodi usporedbe i operacije pomaka bitova. Pomicanje bita je proces uključen u pomicanje najmanjih količina informacija (bitova) kojima se rukuje računalom. Bitovi su grupirani zajedno da tvore riječi veličine od 32 do 64 bita.
Aritmetičke jedinice mogu se projektirati za izvođenje gotovo bilo kojeg izračuna. Za složenije operacije potrebne su skuplje ALU. Ove aritmetičke jedinice su obično veće i zahtijevaju više prostora i snage. Manje aritmetičke jedinice mogu izvršiti izračun, ali će trebati duže vrijeme za dovršetak izvršenja zbog višestrukih koraka uključenih u obradu formule.