Hvad er en urcyklus?

En urcyklus, ursignal eller logisk beat, som de plejede at blive kaldt, er en slags metronom, der hjælper med at koordinere handlinger og timings i en computer. En klokgenerator genererer et kloksignal. I modsætning til et standard vægur bruges det ikke til at fortælle tiden. I stedet skifter den løbende mellem en 'høj' og en 'lav' tilstand. Urets faktiske form er variabel - forskellige systemer bruger forskellige typer til at opnå det samme mål.

Den mest typiske form for en urcyklus ville være en firkantbølge med en fast, konstant frekvens. Uret er altid i en af ​​to tilstande – stigende mod toppen eller faldende mod lavpunktet. Kredsløb, der bruger urcyklussen til deres timing og handlinger, bliver aktive på signalets relevante stigende eller faldende kant.

Tip : Undtagelsen er systemer med dobbelt datahastighed, såsom DDR RAM. I tilfælde af systemer med dobbelt datahastighed vil kredsløbene blive aktive i både de stigende og faldende kanter af cyklussen.

Typer af ur

Der findes forskellige typer ure. Det enfasede ur er den mest almindelige type, der bruges i systemer, der er afhængige af urcyklusser. Her transmitteres alle clock-signaler i det væsentlige via én enkelt ledning. Naturligvis er der alternativer til dette.

Et system, der sender ursignalet på to ledninger, med ikke-overlappende impulser af uret, kaldes et to-faset ur. De to ledninger omtales som henholdsvis fase et og to. De to forskellige faser er altid garanteret omvendt synkroniseret. Dette giver yderligere måder for kredsløb at tage deres timing fra dem - og i realiteten giver det processorer mulighed for at nøjes med færre gates, hvilket fører til et mindre overordnet design. Oprettelse af en processor med denne opsætning er mere kompleks og nogle gange ikke så højtydende som et enkeltfaset ur.

Den tredje mulighed for ure er et 4-faset ur. Tidligt i processorudvikling blev firefaset logik fundet i integrerede kredsløb. Denne logik indeholdt fire separate, ikke-overlappende kloksignaler. Dette var mere kompliceret end enkelt-ur-kredsløb. Mens tidlige Texas Instruments og Western Digital-mikroprocessorer stolede på dette, blev det udfaset til fordel for de enklere enfasede clock-cyklusser.

Ure til moderne CPU'er

De fleste moderne mikroprocessorer bruger et lavfrekvent ur i stedet for et højfrekvent. Dette ur køres derefter gennem en multiplikator for at justere clockhastigheden til den passende hastighed, som processoren har brug for. Dette gør det muligt for computeren at justere uret. En langsommere clock-hastighed er mere strømbesparende, mens en højere clock-hastighed tillader CPU'en at yde bedre.

De fleste enheder behøver ikke uret for at holde konstant hastighed hele tiden. Den eneste nødvendighed er, at den til enhver tid holder et stabilt interval. Mange enheder har en variabel clockhastighed, der bevæger sig mellem et indstillet minimums- og maksimumspunkt efter behov.

Dette betyder, at der forbruges mindre energi, da enheden går i tomgang under anmodninger med lav behandling. Urhastigheden og strømforbruget stiger kun, når enheden bliver optaget. Dette kan for eksempel ske, når en gaming-pc starter et spil i stedet for bare at gå i tomgang med Facebook åben. Hvad er dine tanker om emnet? Del dine tanker i kommentarerne nedenfor.