Como a taxa de clock da CPU é mantida?

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Eu estava lendo um artigo Taxa de relógio da wikipedia que tem a dizer que:

The clock rate typically refers to the frequency that a CPU is running at. The clock rate of a CPU is normally determined by the frequency of an oscillator crystal.

Então, eu estou querendo saber se eu tenho taxa de clock de 1 GHz (ou velocidade do processador?) Qual será a freqüência do cristal do oscilador? Não pode ser o mesmo que o clock?

    
por Sryia 19.01.2012 / 12:08

3 respostas

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Os cristais de quartzo podem vibrar em diferentes freqüências.

Quartz crystals are manufactured for frequencies from a few tens of kilohertz to tens of megahertz

Fonte

Assim, os fabricantes de placas-mãe escolherão um cristal que vibre em uma frequência adequada e, em seguida, passarão por alguns eletrônicos para multiplicar até a velocidade de clock desejada para a CPU.

Há uma seção no artigo da Wikipédia que lista as frequências de cristal usadas com frequência

    
por 19.01.2012 / 12:14
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Não, não é. O cristal é um mecanismo de temporização. A CPU circula em sincronia com o cristal. Um exemplo simples é olhar para o Arduino kit Protoyping amplamente adorado

Ele é executado em 16mHz (mega; um é 8mHz ), mas você pode fazer o overclock para 32mHz , ou sob o relógio para 8mhZ

No mega o cristal é 16mhz para calcular a velocidade do clock apenas porque é barato o suficiente para fazê-lo. Mas para overclock você diz Crystal speed * 2 = 32mhz .

Assim, cada ciclo de CPU @ 32mhz = 0.5 oscilação de cristal.

Entendendo os fundamentos e indo até 1ghz , 2ghz é uma situação muito mais complexa. Para conseguir velocidades de relógios como essa, outros componentes intermediários precisavam ser feitos. É por isso que você pode definir multiplicadores em seu BIOS para definir a velocidade de ciclo do processador.

E neste nível você está multiplicando a velocidade do barramento e não o cristal. A velocidade real do barramento é determinada pelos componentes que incluem o cristal. O que provavelmente poderia ser 32khz ou 32mhz (antigo barramento ISA) ou qualquer outra coisa, dependendo de qual barramento você precisa.

Assim, o barramento RAM, o barramento gráfico, o barramento da CPU, todos eles operam em suas respectivas velocidades de ciclo.

Nas placas-mãe, é muito mais complexo do que os exemplos que usei.

    
por 19.01.2012 / 12:20
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O oscilador é simplesmente um componente muito constante (normalmente um cristal de quartzo com alguns componentes eletrônicos anexados) que emitirá algum tipo de sinal de tempo que o sistema pode usar. Então diga que o oscilador "oscila" uma vez a cada 20ms (completamente arbitrário), então o sistema sabe exatamente quanto tempo é 20ms e pode calcular as coisas a partir disso.

Então, por exemplo, uma CPU de 1Ghz faz 1000000000 ciclos por segundo, agora, se você quisesse sincronizar isso com o oscilador, você dividiria tudo; então 20ms é 0.02 segundos, então a CPU sabe manter a uma velocidade de clock de 1Ghz e deve fazer 20000000 (20M) ciclos toda vez que o oscilador "ticks".

    
por 19.01.2012 / 12:18