O que é um ciclo de clock?

Um ciclo de relógio, sinal de relógio ou batida lógica, como costumavam ser chamados, é uma espécie de metrônomo que ajuda a coordenar ações e tempos em um computador. Um gerador de clock gera um sinal de clock. Ao contrário de um relógio de parede padrão, não é usado para contar as horas. Em vez disso, alterna continuamente entre um estado 'alto' e um estado 'baixo'. A forma real do relógio é variável – sistemas diferentes usam tipos diferentes para atingir o mesmo objetivo.

A forma mais típica de um ciclo de clock seria uma onda quadrada com uma frequência fixa e constante. O relógio está sempre em um dos dois estados – subindo em direção ao pico ou caindo em direção ao vale. Os circuitos que usam o ciclo de clock para sua temporização e ações tornam-se ativos na borda de subida ou descida relevante do sinal.

Dica : A exceção são sistemas com taxa de dados dupla, como DDR RAM. No caso de sistemas de taxa de dados dupla, os circuitos se tornariam ativos nas bordas ascendente e descendente do ciclo.

Tipos de relógio

Existem diferentes tipos de relógios. O clock monofásico é o tipo mais comum usado em sistemas que dependem de ciclos de clock. Aqui, todos os sinais de relógio são essencialmente transmitidos através de um único fio. Naturalmente, existem alternativas para isso.

Um sistema que envia o sinal de clock em dois fios, com pulsos de clock não sobrepostos, é chamado de clock bifásico. Os dois fios são referidos como fases um e dois, respectivamente. As duas fases diferentes são sempre garantidas para serem inversamente sincronizadas. Isso fornece maneiras adicionais para os circuitos obterem seu tempo deles - e, com efeito, permite que os processadores se contentem com menos portas, levando a um design geral menor. Criar um processador com essa configuração é mais complexo e às vezes não tem o desempenho tão alto quanto um clock monofásico.

A terceira opção para relógios é um relógio de 4 fases. No início do desenvolvimento do processador, a lógica de quatro fases foi encontrada em circuitos integrados. Essa lógica apresentava quatro sinais de clock separados e não sobrepostos. Isso era mais complicado do que os circuitos de relógio único. Enquanto os primeiros microprocessadores Texas Instruments e Western Digital dependiam disso, ele foi eliminado em favor dos ciclos de clock monofásicos mais simples.

Relógios para CPUs modernas

A maioria dos microprocessadores modernos usa um relógio de baixa frequência em vez de um de alta frequência. Esse clock é então executado por meio de um multiplicador para ajustar a velocidade do clock à taxa apropriada de que o processador precisa. Isso permite que o computador ajuste o relógio. Uma velocidade de clock mais lenta é mais eficiente em termos de energia, enquanto uma velocidade de clock mais alta permite que a CPU tenha um desempenho melhor.

A maioria dos dispositivos não precisa que o relógio fique em uma velocidade constante o tempo todo. A única necessidade é que ele mantenha um intervalo constante em todos os momentos. Muitos dispositivos têm uma velocidade de clock variável que se move entre um ponto mínimo e máximo definido conforme necessário.

Isso significa que menos energia é consumida quando o dispositivo fica ocioso durante solicitações de baixo processamento. A velocidade do clock e o consumo de energia aumentam apenas quando o dispositivo fica ocupado. Isso pode acontecer, por exemplo, quando um PC para jogos inicia um jogo em vez de apenas ficar ocioso com o Facebook aberto. Quais são seus pensamentos sobre o assunto? Compartilhe seus pensamentos nos comentários abaixo.