Rechenwerk

Rechenwerk, in der Computerarchitektur, ist der Teil eines Prozessors, der arithmetische und logische Operationen mit Daten durchführt. Es setzt Befehle um, die Daten manipulieren, wie Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division, bitweises UND/ODER/XOR sowie Verschiebungen. In der traditionellen deutschen Terminologie wird das Rechenwerk dem Steuerwerk gegenübergestellt; zusammen mit dem Speicher bildet es die zentrale Rechen- und Kontrolllogik eines Prozessors.

Aufbau und Funktionsweise: Typischerweise enthält das Rechenwerk eine arithmetisch-logische Einheit (ALU) oder vergleichbare Schaltkreise, Register oder Akkumulator, um Operand und Ergebnis zu speichern, sowie die Datenpfade, die Operanden, Ergebnisse und Statussignale verbinden. Es erzeugt Flags wie Null, Vorzeichen, Überlauf und Träger, die von der Steuerung ausgewertet werden, um Verzweigungen oder weitere Operationen zu steuern. Das Rechenwerk arbeitet eng mit dem Steuerwerk und dem Speichersystem zusammen und nutzt Kontrollsignale aus dem Steuerwerk, um Operationstyp, Operandensätze und Speicherzugriffe zu bestimmen.

Historische Einordnung und moderne Terminologie: In vielen historischen deutschen Texten zu von-Neumann-Architekturen wird der Rechenwerk als eigenständiger Baustein beschrieben. Mit der Verbreitung des Begriffs Arithmetisch-Logische Einheit (ALU) hat sich international eine einheitliche Bezeichnung etabliert; dennoch wird Rechenwerk in Lehrbüchern und Fachtexten oft synonym verwendet. In modernen Prozessoren besteht das Rechenwerk meist aus einer oder mehreren ALUs, gelegentlich ergänzt durch eine Gleitkommaeinheit oder spezialisierte Recheneinheiten.