定時器訊號和指令管線化

快捷方式: 差异，相似，杰卡德相似系数，参考。

定時器訊號和指令管線化之间的区别

定時器訊號 vs. 指令管線化

定時器訊號（Clock signal），計算機科學及相關領域用语。此訊號在同步電路當中，扮演計時器的角色，並組成電路的電子元件。只有当同步信号到达时，相关的触发器才按输入信号改变输出状态，因此使得相关的电子元件得以同步運作。. 指令管線化（Instruction pipeline）是為了讓計算機和其它數位電子裝置能夠加速指令的通過速度（單位時間內被執行的指令數量）而設計的技術。 管線在處理器的內部被組織成層級，各個層級的管線能半獨立地單獨運作。每一個層級都被管理並且鏈接到一條“鏈”，因而每個層級的輸出被送到其它層級直至任務完成。 處理器的這種組織方式能使總體的處理時間顯著縮短。 未管線化的架構產生的效率低，因為有些CPU的模組在其他模組執行時是閒置的。管線化雖並不會完全消除CPU的閒置時間，但是能夠讓這些模組並行運作而大幅提升程式執行的效率。 但並不是所有的指令都是獨立的。在一條簡單的管線中，完成一個指令可能需要5層。如右圖所示，要在最佳性能下運算，當第一個指令被執行時，這個管線需要運行隨後4條獨立的指令。如果隨後4條指令依賴於第一條指令的輸出，管線控制邏輯必須插入延遲時脈周期到管線內，直到依賴被解除。而轉發技術能顯著減少延時。憑藉多個層，雖然管線化在理論上能提高效能，優勝於無管線的內核（假設時脈也因應層的數量按比例增加），但事實上，許多指令碼設計中並不會考慮到理想的執行。.

触发器

触发器（Flip-flop, FF），中國大陆譯作「--」、臺灣及香港譯作「--」，是一种具有两种稳态的用于储存的元件，可記錄二进制数字信号「1」和「0」。触发器是一种雙穩態多諧振盪器（bistable multivibrator）。该电路可以通过一个或多个施加在控制输入端的信号来改变自身的状态，并会有1个或2个输出。触发器是构成时序逻辑电路以及各种复杂数字系统的基本逻辑单元。触发器和锁存器是在计算机、通讯和许多其他类型的系统中使用的数字电子系统的基本组成部分。 触发器的線路圖由逻辑门組合而成，其結構均由SR锁存器衍生而來（广义的触发器包括锁存器）。触发器可以处理輸入、輸出信號和時脈之间的相互影响。这里的触发器特指flip-flop，flip-flop一词主要是指具有两个状态相互翻转，例如编程语言中使用flip-flop buffer（翻译作双缓冲）。.

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集成电路

集成电路（integrated circuit，縮寫：IC；integrierter Schaltkreis）、或称微电路（microcircuit）、微芯片（microchip）、晶--片/芯--片（chip）在电子学中是一种把电路（主要包括半導體裝置，也包括被动元件等）小型化的方式，並時常制造在半导体晶圓表面上。 前述將電路製造在半导体晶片表面上的積體電路又稱薄膜（thin-film）積體電路。另有一種（thick-film）（hybrid integrated circuit）是由独立半导体设备和被动元件，集成到基板或线路板所构成的小型化电路。 本文是关于单片（monolithic）集成电路，即薄膜積體電路。 從1949年到1957年，維爾納·雅各比(Werner Jacobi)、杰弗里·杜默 (Jeffrey Dummer)、西德尼·達林頓(Sidney Darlington)、樽井康夫(Yasuo Tarui)都開發了原型，但現代積體電路是由傑克·基爾比在1958年發明的。其因此榮獲2000年諾貝爾物理獎，但同時間也發展出近代實用的積體電路的罗伯特·诺伊斯，卻早於1990年就過世。.

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时钟频率

时钟频率（又譯：時脈速度，clock rate）是指同步电路中时钟的基础频率，它以“每秒时钟周期”（clock cycles per second）来度量，量度单位採用SI單位赫兹（Hz）。例如，来自晶振的基准频率通常等于一个固定的正弦波形，则时钟频率就是这个基准频率，电子电路会为数字电子设备将它转化成对应的脉冲方波。需要补充一点的是，“速度”作为矢量不应与标量“频率”相混淆，所以使用“时钟速度”来描述这个概念是用词不当的。 在单个时钟--内（现代非嵌入式微处理器的这个时间一般都短于一纳秒）逻辑零状态与逻辑一状态来回切换。 由于发热和电气规格的限制，--里逻辑零状态的持续时间历来要长于逻辑一状态。 中央處理器（CPU）制造商常为时钟频率较高的CPU定额外的高价。就某个CPU来说，时钟频率是在生产环节的最后通过实测测定的。通过了特定测试标准的CPU会被标上这个标准相应的时钟频率，如1.5GHz。而当一个CPU没有通过较高时钟频率一级的测试但通过了较低一级的测试时，它会被标上一个较低的时钟频率。例如某个CPU未通过1.5GHz时钟频率的测试却通过了1.33GHz那一级的，它就会被标为1.33GHz，并且相对于时钟频率为1.5GHz的CPU，它的卖价要低。.

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