Il CLOCK Il funzionamento della CPU è regolato da un clock di sistema, questo perché la CPU è una macchina sequenziale, quindi è necessario la presenza di qualcosa che scandisca il tempo. Diciamo che il processore svolge la sua attività in modo ciclico. Ad ogni ciclo corrisponde l’esecuzione di un’operazione elementare (un’istruzione macchina). Il clock fornisce una cadenza temporale per l’esecuzione delle operazioni elementari. La frequenza del clock indica il numero di operazioni elementari che vengono eseguite nell’unità di tempo.

Il CLOCK - Il periodo Un opportuno circuito elettronico “orologio” (clock) genera dei “tick” (strettamente) periodici. Il periodo di questi “tick” determina la velocità con cui la CPU esegue i suoi compiti. Periodo Tempo tra due tick consecutivi. Si misura in secondi.

Il CLOCK - Il periodo Periodo: Millisecondi (10-3) Microsecondi (10-6) Nanosecondi (10-9) Picosecondi (10-12) In un clock a 2 GHz la distanza tra un tick e l'altro è di 0.5 nanosecondi

Il CLOCK - La frequenza Frequenza: Numero di tick nell'unità di tempo (in un secondo). Si misura in Hertz (Hz). Frequenza = 1 / Periodo. Per le unità di misura si utilizzano in genere i multipli e sottomultipli: KHz (103) (1 KHz corrisponde circa a mille istruzioni elementari/battiti al secondo). MHz (106) (1 MHz corrisponde circa a un milione di istruzioni elementari/battiti al secondo). GHz (109) (1 GHz corrisponde circa a un miliardo di istruzioni elementari/battiti al secondo).

Il CLOCK In sintesi la CPU è comandata da un “orologio” (clock di sistema) la cui frequenza, misurata in Hz (MHz, GHz), determina la quantità di “tick al secondo” e pertanto la velocità della CPU. Consideriamo una ipotesi semplificata in cui ogni battito di clock corrisponde esattamente l’esecuzione di una sola istruzione macchina. La frequenza del clock indica il numero di operazioni elementari che vengono eseguite nell’unità di tempo. Per esempio: Il clock che ha circa 66 milioni di battiti per secondo fa si che il computer può eseguire circa 66 milioni di operazioni per secondo.

IL CLOCK In realtà, questa ipotesi non è sempre vera. Infatti l’esecuzione di una istruzione può richiedere più battiti di clock. Oppure nello stesso ciclo di clock si possono eseguire (parti) di istruzioni diverse. Dipende dal tipo di processore . Per esempio: Un processore potrebbe richiede 20 battiti del clock per calcolare la moltiplicazione di due numeri, mentre un altro processore potrebbe calcolare la moltiplicazione di due numeri usando solo un battito del clock.