Què és un cicle de rellotge?

Un cicle de rellotge, senyal de rellotge o ritme lògic com s'anomenaven abans, és una mena de metrònom que ajuda a coordinar les accions i els temps en un ordinador. Un generador de rellotge genera un senyal de rellotge. A diferència d'un rellotge de paret estàndard, no s'utilitza per indicar l'hora. En canvi, canvia contínuament entre un estat "alt" i un estat "baix". La forma real del rellotge és variable: diferents sistemes utilitzen diferents tipus per aconseguir el mateix objectiu.

La forma més típica d'un cicle de rellotge seria una ona quadrada amb una freqüència fixa i constant. El rellotge està sempre en un dels dos estats: pujant cap al cim o baixant cap a l'abeurador. Els circuits que utilitzen el cicle del rellotge per a la seva sincronització i accions s'activen al front ascendent o descendent rellevant del senyal.

Consell : l'excepció són els sistemes amb una velocitat de dades doble, com ara la memòria RAM DDR. En el cas dels sistemes de doble velocitat de dades, els circuits es farien actius tant a les vores ascendents com descendents del cicle.

Tipus de rellotge

Hi ha diferents tipus de rellotges. El rellotge monofàsic és el tipus més comú utilitzat en sistemes que es basen en cicles de rellotge. Aquí, tots els senyals de rellotge es transmeten essencialment mitjançant un sol cable. Naturalment, hi ha alternatives a això.

Un sistema que envia el senyal del rellotge a dos cables, amb polsos del rellotge no superposats, s'anomena rellotge bifàsic. Els dos cables s'anomenen fases un i dos, respectivament. Les dues fases diferents es garanteixen sempre que es sincronitzen inversament. Això proporciona maneres addicionals perquè els circuits prengui el seu temps d'ells i, de fet, permet als processadors conformar-se amb menys portes, donant lloc a un disseny general més petit. Crear un processador amb aquesta configuració és més complex i, de vegades, no és tan alt com un rellotge monofàsic.

La tercera opció per als rellotges és un rellotge de 4 fases. Al principi del desenvolupament del processador, es va trobar lògica de quatre fases en circuits integrats. Aquesta lògica comptava amb quatre senyals de rellotge independents i no superposades. Això era més complicat que els circuits d'un sol rellotge. Tot i que els primers microprocessadors de Texas Instruments i Western Digital es basaven en això, es va eliminar gradualment a favor dels cicles de rellotge monofàsics més senzills.

Rellotges per a CPU modernes

La majoria dels microprocessadors moderns utilitzen un rellotge de baixa freqüència en lloc d'un d'alta freqüència. A continuació, aquest rellotge s'executa a través d'un multiplicador per ajustar la velocitat del rellotge a la velocitat adequada que necessita el processador. Això fa possible que l'ordinador ajusti el rellotge. Una velocitat de rellotge més lenta és més eficient energèticament, mentre que una velocitat de rellotge més alta permet que la CPU funcioni millor.

La majoria dels dispositius no necessiten que el rellotge es mantingui a una velocitat constant tot el temps. L'única necessitat és que mantingui un interval constant en tot moment. Molts dispositius tenen una velocitat de rellotge variable que es mou entre un punt mínim i màxim establert segons sigui necessari.

Això significa que es consumeix menys energia a mesura que el dispositiu està inactiu durant les sol·licituds de processament baix. La velocitat del rellotge i el consum d'energia només augmenten quan el dispositiu està ocupat. Això pot passar, per exemple, quan un ordinador per a jocs llança un joc en lloc d'estar al ralentí amb Facebook obert. Què en penseu sobre el tema? Comparteix els teus pensaments als comentaris a continuació.