¿Cómo se mantiene la velocidad del reloj de la CPU?

¿Cómo se mantiene la velocidad del reloj de la CPU?

estaba leyendo un artículoVelocidad de relojde wikipedia que tiene que decir que:

La velocidad del reloj generalmente se refiere a la frecuencia a la que se ejecuta una CPU. La frecuencia de reloj de una CPU normalmente está determinada por la frecuencia de un cristal oscilador.

Entonces, me pregunto si tengo una velocidad de reloj de 1 GHz (¿o velocidad de procesador?), ¿cuál será la frecuencia del cristal oscilador? ¿No puede ser igual que la velocidad del reloj?

Respuesta1

Los cristales de cuarzo pueden vibrar a diferentes frecuencias.

Los cristales de cuarzo se fabrican para frecuencias que van desde unas pocas decenas de kilohercios hasta decenas de megahercios.

Fuente

Entonces, los fabricantes de placas base elegirán un cristal que vibre a una frecuencia adecuada y luego lo pasarán poralgo de electronicapara multiplicarlo hasta la velocidad de reloj deseada para la CPU.

Hay una sección en el artículo de Wikipedia que enumera losfrecuencias de cristal comúnmente utilizadas

Respuesta2

No, no es. El cristal es un mecanismo de sincronización. La CPU realiza ciclos en sincronía con el cristal. Un ejemplo simple es mirar el muy queridoarduinokit de creación de prototipos

Se ejecuta en 16mHz(mega; uno es 8mHz), pero puedes overclockearlo 32mHzo subclockearlo para8mhZ

En el mega, el cristal 16mhzcalcula la velocidad del reloj solo porque es lo suficientemente barato para hacerlo. Pero para overclockearlo dices Velocidad de cristal * 2 = 32mhz.

Entonces, cada ciclo de CPU @ 32mhz= 0,5 oscilaciones de cristal.

Comprender los conceptos básicos y llegar a 1ghz, 2ghzes una situación mucho más compleja. Para lograr velocidades de reloj como esta, era necesario fabricar otros componentes intermedios. Es por eso que puedes configurar multiplicadores en tu BIOS para configurar la velocidad del ciclo de tu procesador.

Y a este nivel estás multiplicando la velocidad del autobús y no del cristal. La velocidad real del autobús está determinada por los componentes que incluyen el cristal. Lo que probablemente podría ser 32khzo 32mhz(antiguo autobús ISA) o cualquier otra cosa, dependiendo del autobús que necesite.

Entonces, el bus RAM, el BUS de gráficos y el BUS de CPU, todos funcionan a sus respectivas velocidades de ciclo.

En las placas base, es mucho más complejo que los ejemplos que utilicé.

Respuesta3

El oscilador es simplemente un componente muy constante (normalmente un cristal de cuarzo con algunos componentes electrónicos adjuntos) que emitirá algún tipo de señal de tiempo que el sistema puede usar. Entonces, digamos que el oscilador "oscila" una vez cada 20 ms (completamente arbitrario), entonces el sistema sabe exactamente cuánto duran 20 ms y puede calcular las cosas a partir de eso.

Entonces, por ejemplo, una CPU de 1 Ghz realiza 1000000000 ciclos por segundo, ahora, si quisiera sincronizar eso con el oscilador, lo dividiría todo; por lo que 20 ms son 0,02 segundos, por lo que la CPU sabe que para mantener una velocidad de reloj de 1 Ghz debe realizar 20000000 (20 M) de ciclos cada vez que el oscilador "hace tictac".

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