Wie Taktfrequenz von Geräten ermittelt?

Question

Wie hat der Hardwaredesigner die geeignete Taktfrequenz für das Gerät ermittelt? Danach erstellt er das Timing-Diagramm, das dann für die Anbindung verwendet wird.

Alles, was ich muss wissen, was der Mechanismus ist die passende Uhr für die Bestimmung und dann die Zeitdiagramme zu erstellen. Meine eigene Logik ist zuerst Designer erstellt das Gerät wie Mikroprozessor dann geben Sie es verschiedene Anweisungen und dann überprüfen Sie die Ergebnisse mit unterschiedlichen Taktraten, aber das ist Versuch-und-Irrtum-Methode, und gibt es einen bestimmten Algorithmus, um das zu tun?

Answer 1

Dies ist wirklich eine Elektrotechnik-Angelegenheit. Letztendlich wird die Geschwindigkeit der Geräte durch eine detaillierte Charakterisierung des Designs durch Simulation und Test der technischen Proben bestimmt.

wenn Geräte tatsächlich in Menge produziert, ist es üblich, für jede Vorrichtung, und entweder wird getestet, um zurückgewiesen, wenn sie außerhalb der Spezifikation oder eine gegebene Geschwindigkeitsklasse ist. Diese Prüfung untersucht oft die Leistung bei verschiedenen Temperaturen und Versorgungsspannungen. Dieser Prozess ist sehr konservativer

Wenn weiterhin die Forderung nach einem höheren Geschwindigkeitsgrad geringer ist als die Versorgungs, Chips mit einem niedrigeren Geschwindigkeit Grad markiert werden können. Warum? Schnellere Versionen eines Chips haben oft einen höheren Preis und die Marketingtypen wollen die Gewinnmargen dieser teuren Teile nicht beeinträchtigen.

So ist es oft möglich, mit viel über Overclocking wegzukommen.

Eine weitere mögliche Einschränkung geschieht, wenn Chips in Mengen verwendet werden müssen (ein Chip gesetzt, wenn man so will). In diesen Fällen kann die Geschwindigkeit eines Chips durch die Beschränkungen eines anderen Chips in dem Satz eingeschränkt sein.

Answer 2

Der Prozess beginnt in der Regel durch die Zielmarkt, Leistung und Power-Point unter Berücksichtigung (zum Beispiel in einem Telefon, gibt es eine harte Grenze, wie viel Energie kann ohne zu heiß abgeführt werden). Simplistisch sind Geschwindigkeit und Pipeline-Tiefe umgekehrt proportional. Das Hinzufügen einer Pipelinestufe erlaubt eine höhere Taktfrequenz, Kostenbereich und kostet Fehldirektstrafe.

Auf der mikroarchitektonischen Ebene können kleine Kompromisse gemacht werden, um ein gewisses Timing an verschiedenen Orten zurückzugewinnen, wenn es eine wichtige Gerätefrequenz gibt, die erfüllt werden muss.

Es gibt Faustregeln für die Logiktiefe, aber im Allgemeinen ist dies ein iterativer Prozess, bei dem der gesamte Design-Flow und die statische Timing-Analyse (mit teuren, komplizierten Simulationstools) verwendet werden.