什麼是時鐘週期？

時鐘週期、時鐘信號或邏輯節拍，它們曾經被稱為節拍器，是一種幫助協調計算機中的動作和計時的節拍器。時鐘發生器產生時鐘信號。與標準掛鐘不同，它不用於報時。相反，它不斷地在“高”和“低”狀態之間切換。時鐘的實際形式是可變的——不同的系統使用不同的類型來實現相同的目標。

最典型的時鐘週期形式是具有固定、恆定頻率的方波。時鐘始終處於兩種狀態之一——向峰值上升或向低谷下降。使用時鐘週期進行計時和動作的電路在信號的相關上升沿或下降沿上變得活躍。

提示：例外情況是具有雙倍數據速率的系統，例如 DDR RAM。在雙數據速率系統的情況下，電路將在周期的上升沿和下降沿都變得活躍。

時鐘類型

有不同類型的時鐘。單相時鐘是依賴時鐘週期的系統中最常用的類型。在這裡，所有時鐘信號基本上都是通過一根單線傳輸的。當然，還有其他選擇。

在兩條線路上發送時鐘信號且時鐘的非重疊脈衝的系統稱為兩相時鐘。這兩條線分別稱為第一相和第二相。始終保證兩個不同的相位反向同步。這為電路提供了額外的方式來獲取它們的時序 - 實際上，它允許處理器使用更少的門，從而導致更小的整體設計。使用此設置創建處理器更加複雜，有時性能不如單相時鐘。

時鐘的第三種選擇是四相時鐘。在處理器開發的早期，集成電路中發現了四相邏輯。該邏輯具有四個獨立的、不重疊的時鐘信號。這比單時鐘電路更複雜。雖然早期的 Texas Instruments 和 Western Digital 微處理器依賴於此，但它已被逐步淘汰，取而代之的是更簡單的單相時鐘週期。

現代 CPU 的時鐘

大多數現代微處理器使用低頻時鐘而不是高頻時鐘。然後該時鐘通過乘法器運行，以將時鐘速度調整為處理器所需的適當速率。這使得計算機可以調整時鐘。較慢的時鐘速度能效更高，而較高的時鐘速度可讓 CPU 發揮更好的性能。

大多數設備不需要時鐘始終保持恆定速度。唯一的必要是它始終保持穩定的間隔。許多設備具有可變時鐘速度，可根據需要在設定的最小值和最大值之間移動。

這意味著在低處理請求期間設備空閒時消耗的能量更少。時鐘速度和功耗只會在設備忙碌時才會增加。例如，當遊戲 PC 啟動遊戲而不是在打開 Facebook 時閒置時，可能會發生這種情況。你對這個問題有什麼看法？在下面的評論中分享您的想法。