ما هي دورة الساعة؟

تعد دورة الساعة أو إشارة الساعة أو الضرب المنطقي كما كان يطلق عليها من قبل ، نوعًا من المسرع الذي يساعد في تنسيق الإجراءات والتوقيتات في الكمبيوتر. مولد ساعة يولد إشارة ساعة. على عكس ساعة الحائط القياسية لا تُستخدم لمعرفة الوقت. بدلاً من ذلك ، يتنقل باستمرار بين حالة "مرتفع" و "منخفض". الشكل الفعلي للساعة متغير - تستخدم الأنظمة المختلفة أنواعًا مختلفة لتحقيق نفس الهدف.

الشكل الأكثر شيوعًا لدورة الساعة هو موجة مربعة ذات تردد ثابت وثابت. تكون الساعة دائمًا في إحدى حالتين - ترتفع نحو القمة أو تهبط نحو القاع. تصبح الدوائر التي تستخدم دورة الساعة لتوقيتها وأفعالها نشطة على حافة الارتفاع أو الهبوط ذات الصلة للإشارة.

نصيحة : الاستثناء هو الأنظمة ذات معدل البيانات المزدوج ، مثل DDR RAM. في حالة أنظمة معدل البيانات المزدوجة ، ستصبح الدوائر نشطة في كل من الحواف الصاعدة والهابطة للدورة.

أنواع الساعة

هناك أنواع مختلفة من الساعات. الساعة أحادية الطور هي النوع الأكثر شيوعًا في الأنظمة التي تعتمد على دورات الساعة. هنا ، يتم إرسال جميع إشارات الساعة بشكل أساسي عبر سلك واحد. بطبيعة الحال ، هناك بدائل لهذا.

يُطلق على النظام الذي يرسل إشارة الساعة على سلكين ، مع نبضات غير متداخلة للساعة ، ساعة ثنائية الطور. يشار إلى السلكين على أنهما المرحلتان الأولى والثانية على التوالي. يتم ضمان تزامن المرحلتين المختلفتين بشكل عكسي دائمًا. يوفر هذا طرقًا إضافية للدوائر لأخذ توقيتها منها - وفي الواقع ، يسمح للمعالجات بالاعتماد على عدد أقل من البوابات ، مما يؤدي إلى تصميم إجمالي أصغر. يعد إنشاء معالج بهذا الإعداد أكثر تعقيدًا وأحيانًا لا يكون عالي الأداء مثل ساعة أحادية الطور.

الخيار الثالث للساعات هو ساعة ذات 4 مراحل. في وقت مبكر من تطوير المعالج ، تم العثور على منطق رباعي الطور في الدوائر المتكاملة. تميز هذا المنطق بأربع إشارات ساعة منفصلة غير متداخلة. كان هذا أكثر تعقيدًا من الدوائر ذات الساعة الواحدة. في حين اعتمدت المعالجات الدقيقة لشركة Texas Instruments و Western Digital على ذلك ، فقد تم التخلص منها تدريجيًا لصالح دورات الساعة أحادية الطور الأبسط.

ساعات لوحدات المعالجة المركزية الحديثة

تستخدم معظم المعالجات الدقيقة الحديثة ساعة ذات تردد منخفض بدلاً من ساعة عالية التردد. ثم يتم تشغيل هذه الساعة من خلال مضاعف لضبط سرعة الساعة إلى المعدل المناسب الذي يحتاجه المعالج. هذا يجعل من الممكن للكمبيوتر ضبط الساعة. تعد سرعة الساعة الأبطأ أكثر كفاءة في استخدام الطاقة ، بينما تسمح سرعة الساعة الأعلى لوحدة المعالجة المركزية بأداء أفضل.

لا تحتاج معظم الأجهزة للساعة للبقاء بسرعة ثابتة طوال الوقت. الضرورة الوحيدة هي أن تحافظ على فاصل ثابت في جميع الأوقات. تحتوي العديد من الأجهزة على سرعة ساعة متغيرة تتحرك بين حد أدنى وأقصى نقطة محددة حسب الحاجة.

وهذا يعني استهلاك طاقة أقل لأن الجهاز في وضع الخمول أثناء طلبات المعالجة المنخفضة. تزداد سرعة الساعة وسحب الطاقة فقط عندما يصبح الجهاز مشغولاً. قد يحدث هذا ، على سبيل المثال ، عندما يطلق جهاز كمبيوتر الألعاب لعبة بدلاً من مجرد الخمول مع فتح Facebook. ما هي أفكارك حول هذا الموضوع؟ شارك بأفكارك في التعليقات أدناه.