Какво е часовников цикъл?

Тактовият цикъл, часовниковият сигнал или логическият ритъм, както са се наричали преди, е нещо като метроном, който помага за координирането на действията и времената в компютъра. Тактовият генератор генерира тактов сигнал. За разлика от стандартния стенен часовник не се използва за показване на часа. Вместо това, той непрекъснато превключва между „високо“ и „ниско“ състояние. Действителната форма на часовника е променлива – различните системи използват различни типове за постигане на една и съща цел.

Най-типичната форма на часовников цикъл би била квадратна вълна с фиксирана, постоянна честота. Часовникът винаги е в едно от двете състояния – издига се към върха или пада към дъното. Схемите, които използват тактовия цикъл за своето време и действия, стават активни при съответния нарастващ или спадащ фронт на сигнала.

Съвет : Изключение правят системи с двойна скорост на данни, като DDR RAM. В случай на системи с двойна скорост на предаване на данни, веригите ще станат активни както при нарастващия, така и при спадащия фронт на цикъла.

Видове часовници

Има различни видове часовници. Еднофазният часовник е най-често срещаният тип, използван в системи, които разчитат на часовникови цикли. Тук всички часовникови сигнали се предават по същество чрез един единствен проводник. Естествено, има алтернативи на това.

Система, която изпраща часовниковия сигнал по два проводника с незастъпващи се импулси на часовника, се нарича двуфазен часовник. Двата проводника се наричат ​​съответно фаза едно и две. Двете различни фази винаги са гарантирано обратно синхронизирани. Това предоставя допълнителни начини за веригите да вземат своето време от тях – и на практика позволява на процесорите да се задоволяват с по-малко гейтове, което води до по-малък цялостен дизайн. Създаването на процесор с тази настройка е по-сложно и понякога не толкова високопроизводително, колкото еднофазен часовник.

Третият вариант за часовници е 4-фазен часовник. В началото на развитието на процесора, четирифазната логика е открита в интегралните схеми. Тази логика съдържа четири отделни, незастъпващи се тактови сигнала. Това беше по-сложно от схемите с един часовник. Докато ранните микропроцесори на Texas Instruments и Western Digital разчитаха на това, то беше постепенно премахнато в полза на по-простите еднофазни часовникови цикли.

Часовници за модерни процесори

Повечето съвременни микропроцесори използват нискочестотен часовник вместо високочестотен. Този часовник след това преминава през умножител, за да настрои тактовата честота до подходящата честота, от която се нуждае процесорът. Това дава възможност на компютъра да сверява часовника. По-ниската тактова честота е по-енергийно ефективна, докато по-високата тактова честота позволява на процесора да работи по-добре.

Повечето устройства не се нуждаят от часовника, за да поддържат постоянна скорост през цялото време. Единственото необходимо е той да поддържа постоянен интервал през цялото време. Много устройства имат променлива тактова честота, която се движи между зададена минимална и максимална точка, ако е необходимо.

Това означава, че се консумира по-малко енергия, докато устройството не работи по време на заявки с ниска обработка. Тактовата честота и мощността се увеличават само когато устройството е заето. Това може да се случи, например, когато компютър за игри стартира игра, а не просто да работи на празен ход с отворен Facebook. Какво мислите по темата? Споделете мислите си в коментарите по-долу.