ABB ARCOL 0339 频率决定了CPU执行指令的速度

ARCOL 0339大多数CPU都是同步电路，这意味着他们雇用了时钟信号来调整他们的顺序操作。时钟信号由外部产生振荡器电路每秒钟以周期形式产生恒定数量的脉冲方波。时钟脉冲的频率决定了CPU执行指令的速度，因此，时钟越快，CPU每秒执行的指令就越多。

ARCOL 0339为了确保CPU的正常运行，时钟周期比所有信号通过CPU传播(移动)所需的最大时间要长。在将时钟周期设置为远高于最坏情况的值时传播延迟有可能设计整个CPU以及它在上升和下降时钟信号的“边缘”周围移动数据的方式。从设计角度和元件数量角度来看，这样做的好处是大大简化了CPU。然而，它也有缺点，即整个CPU必须等待最慢的元素，即使它的某些部分要快得多。这种限制已经在很大程度上通过增加CPU并行度的各种方法得到了补偿(见下文)。13365909307雄霸张少民

然而，仅仅是架构上的改进并不能解决全局同步CPU的所有缺点。例如，时钟信号会受到任何其他电信号的延迟。越来越复杂的CPU中更高的时钟速率使得在整个单元中保持时钟信号同相(同步)变得更加困难。这导致许多现代CPU需要提供多个相同的时钟信号，以避免将单个信号延迟到足以导致CPU故障的程度。随着时钟频率急剧增加，另一个主要问题是由中央处理器消耗。不断变化的时钟会导致许多组件切换，而不管它们当时是否正在使用。一般来说，正在切换的元件比处于静态的元件消耗更多的能量。因此，随着时钟频率的增加，能量消耗也会增加，导致CPU需要更多的能量热消散以...的形式CPU冷却解决方案。

ARCOL 0339一种处理不需要的组件切换的方法叫做时钟门控，包括关闭不需要的组件的时钟信号(有效地禁用它们)。然而，这通常被认为难以实现，因此在极低功耗设计之外并不常见。最近一个值得注意的使用大量时钟门控的CPU设计是IBM（IBM和Apple公司联合生产的）个人台式机…基于氙用于Xbox 360；这样一来，Xbox 360的电力需求就会大大降低。

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