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为什么 CPU 需要时钟才能工作?

2019-12-16知识

首先,这个问题就是错的。

CPU就是CPU,他是中央处理单元,他是数字电路,但它并不一定要有时钟。

前面有人说到需要时钟是因为寄存器的工作原理,其实非也。甚至有人说需要时钟是因为CPU是时许电路,甚至搬出了状态机做例子,其实没有时钟一样是可以有时序的好吗?

这个问题的正确回答是:CPU可以有时钟,也可以没有时钟。使用时钟工作的CPU被称为同步CPU(synchronous CPU),而不使用时钟工作的CPU被称为异步CPU(asynchronous CPU)。目前市面上广泛销售的CPU都是同步CPU。

异步CPU的设计思路有很多种,某些设计方法的电路特征从门级开始就已经与同步CPU有质的区别。本人研究生的毕业设计就是一颗异步CPU,三级流水,整个系统里没有一个时钟,控制通路全部用握手完成,数据通路全部是特殊设计的双线逻辑(dual-wire logic)。

这个展开说的话内容太多了,总之就是这个提问根本就是错的,楼上的回答基于一个错误的提问当然也是错的,他们实际上只回答了「为什么同步CPU需要时钟」这个问题。