Kellotaajuus
Wikipedia
Kellotaajuus on tietotekniikassa sen mitta (mitataan hertseissä), kuinka monta tilanvaihdosta sekunnissa prosessori pystyy suorittamaan. Digitaalielektroniikassa kellotaajuudeen määrää kello joka tuottaa kellosignaalia. Kellosignaalia käytetään tahdistamaan eri piirit. Kellojakso on aika kahden tilanvaihdoksen välillä. Jos kellotajuus on f Hz niin kellojakson aika on 
.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Kellotaajuuden vaikutus suorituskykyyn
Kellotaajuus on suuresti vaikuttava osatekijä mikroprosessorin suorituskykyyn. Kellotaajuuden kasvattaminen ei kuitenkaan välttämättä nosta koko tietokoneen suorituskykyä.
[muokkaa] Tietokoneen eri kellot
Tietokone koostuu suorittimesta, muistiväylästä ja muistista. Suoritin tarvitsee muistiväylää ja muistia lukeakseen ja tallettaakseen tietoa ohjelmia varten, ja siksi muistiväylän ja muistin kellotaajuus voi muodostua pullonkaulaksi järjestelmän nopeudelle.
[muokkaa] Tehonkulutus
Suorittimen tehonkulutuksella ja kellotaajuudella on selkeä yhteys. Jos samaa piiriä käytetään samalla jännitteellä, eri kellotaajuuksilla, piirin tehonkulutuksen dynaaminen osa (joka muodostaa suurimman osan tehonkulutuksesta) kasvaa suoraan verrannollisesti kellotaajuuteen nähden.
Käytännössä kellotaajuuden vaikutus tehonkulutukseen on suurempi, koska jotta piirin kellotaajuutta voidaan nostaa luotettavasti, tarvitsee myös sen toimintajännitettä nostaa. Toimintajännitteen nostaminen taas nostaa tehonkulutusta toiseen potenssiin.
[muokkaa] Signaalin eteneminen
Kellotaajuuden kasvaessa kellojakso lyhenee jolloin sähkömagneettinen vaikutus kulkee lyhyemmän matkan digitaalipiirissä. Lyhyemmällä matkalla voidaan tehdä digitaalipiirissä vähemmän operaatioita jolloin kellojaksoa kohti tehty työmäärä vähenee, jonka johdosta suorituskyky saattaa vähentyä. Tämän vuoksi on tarpeellista valmistaa mikroprosessorit mahdollisimman pieneksi jotta sähkömagneettinen vaikutus ehtisi kulkea riittävän monen digitaalikomponentin läpi kellojaksossa. Huom. jos f = 1 GHz niin valo ehtii kulkea kellojakson aikana vain 0,3 m.
[muokkaa] Kellotaajuuksien markkinoinnista
Tietokoneiden suorittimien nopeuksia on perinteisesti mainostettu kellotaajuuksilla. Käytäntö on kuitenkin kyseenalainen, koska yhdessä kellojaksossa suoritettavien operaatioiden määrä vaihtelee eri malleissa. Korkealla kellotaajuudella toimivan Intel Pentium 4 suorittimen tultua markkinoille vuonna 2000, Intelin kilpailija AMD luopui vähitellen megahertsien käytöstä markkinoinnissa, ja Intel on seurannut samaa polkua.
