klockfrekvenser

Klockfrekvenser är antalet cykler per sekund hos en klocksignal som används för att synkronisera digital logik. En klocka är en regelbunden växling mellan två tillstånd och varje fullständig växling definierar en ny klockcykel. Frekvensen mäts i hertz (Hz) och kan i praktiken anges i kilohertz (kHz), megahertz (MHz) eller gigahertz (GHz).

I digitala system används klockan för att styra tidpunkten för operationer i processorer, minnesenheter och andra komponenter; den bestämmer hur ofta instruktioner avkodas, hur data flyttas mellan enheter och hur snabbt olika delar av systemet kan uppdateras. En högre klockfrekvens ger i allmänhet större teoretisk genomströmning, men verklig prestanda beror också på arkitekturens effektivitet, minnesbandbredd, pipelinesteg och latens i olika block.

Frekvensen beskriver endast hastigheten på synkronisering; faktorer som spänningsnivå, tillgång till ström och temperatur begränsar hur hög frekvens som är hållbar. Störningar som jitter och fel i klocksignalen, liksom leverans av jämn spänning, påverkar pålitligheten. För stabila höga frekvenser används ofta fas- och frekvenssyntes med PLLs för att producera och distribuera klocksignaler.

I komplexa system kan flera klockdomäner existera samtidigt, till exempel en CPU-klocka, minnesklocka och bussklocka. Övergång mellan domäner kräver synkronisering och ibland användning av asynkrona metoder eller synchronizers för att undvika metastabilitet.