Ce este un ciclu de ceas?

Un ciclu de ceas, un semnal de ceas sau un ritm logic, așa cum erau denumite înainte, este un fel de metronom care ajută la coordonarea acțiunilor și cronometrajelor într-un computer. Un generator de ceas generează un semnal de ceas. Spre deosebire de un ceas de perete standard, nu este folosit pentru a spune ora. În schimb, comută continuu între o stare „înaltă” și una „scăzută”. Forma reală a ceasului este variabilă – sisteme diferite folosesc tipuri diferite pentru a atinge același obiectiv.

Cea mai tipică formă a unui ciclu de ceas ar fi o undă pătrată cu o frecvență fixă, constantă. Ceasul este întotdeauna într-una din cele două stări – urcând spre vârf sau coboară spre jgheab. Circuitele care utilizează ciclul de ceas pentru sincronizarea și acțiunile lor devin active pe frontul de creștere sau de descreștere relevant al semnalului.

Sfat : Excepția sunt sistemele cu o rată de date dublă, cum ar fi RAM DDR. În cazul sistemelor cu rată de date duală, circuitele ar deveni active atât în ​​marginea ascendentă, cât și în cea descendentă a ciclului.

Tipuri de ceas

Există diferite tipuri de ceasuri. Ceasul monofazat este cel mai comun tip utilizat în sistemele care se bazează pe cicluri de ceas. Aici, toate semnalele de ceas sunt transmise în esență printr-un singur fir. Desigur, există alternative la aceasta.

Un sistem care trimite semnalul de ceas pe două fire, cu impulsuri ale ceasului care nu se suprapun, se numește ceas cu două faze. Cele două fire sunt denumite fazele unu și, respectiv, două. Cele două faze diferite sunt întotdeauna garantate a fi invers sincronizate. Acest lucru oferă modalități suplimentare pentru ca circuitele să-și ia timpul de la ele - și, de fapt, le permite procesoarelor să se mulțumească cu mai puține porți, ceea ce duce la un design general mai mic. Crearea unui procesor cu această configurare este mai complexă și uneori nu la fel de performantă ca un ceas monofazat.

A treia opțiune pentru ceasuri este un ceas cu 4 faze. La începutul dezvoltării procesorului, logica în patru faze a fost găsită în circuitele integrate. Această logică a prezentat patru semnale de ceas separate, care nu se suprapun. Acest lucru a fost mai complicat decât circuitele cu un singur ceas. În timp ce primele microprocesoare Texas Instruments și Western Digital s-au bazat pe acest lucru, a fost eliminată treptat în favoarea ciclurilor de ceas monofazate mai simple.

Ceasuri pentru procesoare moderne

Majoritatea microprocesoarelor moderne folosesc un ceas de joasă frecvență în loc de unul de înaltă frecvență. Acel ceas este apoi rulat printr-un multiplicator pentru a regla viteza ceasului la rata adecvată de care are nevoie procesorul. Acest lucru face posibil ca computerul să ajusteze ceasul. O viteză de ceas mai mică este mai eficientă din punct de vedere energetic, în timp ce o viteză de ceas mai mare permite procesorului să funcționeze mai bine.

Majoritatea dispozitivelor nu au nevoie de ceas pentru a rămâne la o viteză constantă tot timpul. Singura necesitate este ca acesta să mențină un interval constant în orice moment. Multe dispozitive au o viteză variabilă de ceas care se deplasează între un punct minim și maxim stabilit, după cum este necesar.

Aceasta înseamnă că se consumă mai puțină energie pe măsură ce dispozitivul este inactiv în timpul solicitărilor cu procesare redusă. Viteza ceasului și consumul de energie cresc doar atunci când dispozitivul devine ocupat. Acest lucru se poate întâmpla, de exemplu, atunci când un computer de jocuri lansează un joc, mai degrabă decât să rămână inactiv cu Facebook deschis. Ce parere aveti despre subiect? Împărtășiți-vă gândurile în comentariile de mai jos.