Qu'est-ce qu'un circuit asynchrone?
Un circuit asynchrone est un réseau de composants largement indépendants qui transmettent les données lorsque leurs opérations ont été terminées.Ceci contraste avec un circuit synchrone où les éléments sont interrogés pour les données en réponse à un signal de synchronisation global.Dans un circuit asynchrone, les protocoles de transfert de données déterminent quand et comment les données sont échangées.Au lieu de sonder régulièrement chaque composant, les données sont transférées lorsque le composant lui-même signale qu'il est prêt.
La majorité des implémentations de circuits électroniques utilisent la conception synchrone.Il s'agit d'un modèle plus simple où tous les composants fonctionnent dans le même laps de temps.Dans un circuit asynchrone, les composants fonctionnent indépendamment de tout délai.Au lieu d'un temps discret imposé à l'échelle mondiale, les composants utilisent des protocoles de poignée de main et de transfert.Ceux-ci effectuent la synchronisation nécessaire, le transfert de données et le séquençage d'opération.
Il existe plusieurs protocoles de transfert utilisés dans les circuits asynchrones.Tous incluent la poignée de main, ce qui assure que lorsqu'un composant est prêt à transmettre des données à un voisin, le voisin est libre de le recevoir et de le transmettre.Étant donné que les composants fonctionnent sans référence à un délai courant, les opérations peuvent être terminées hors séquence.Le protocole de transfert code les données produites de manière à pouvoir être assemblées dans l'ordre approprié.
Certains premiers ordinateurs ont utilisé une conception asynchrone.L'intégrateur de l'Illinois et l'ordinateur automatique, ou Illiac I, développé par l'Université de l'Illinois en 1951, était une telle conception.Les progrès rapides de la technologie des circuits intégrés ont cependant nécessité une conception plus basique compatible avec les ressources disponibles.La conception synchrone avec une horloge système est devenue l'approche préférée.
La conception de circuits asynchrones présente plusieurs avantages potentiels.La consommation d'énergie serait beaucoup moins avec l'élimination du circuit de synchronisation et il n'y a pas besoin d'alimenter les transistors qui ne sont pas utilisés.La vitesse de fonctionnement serait déterminée par les latences réelles entre les composants.Dans la conception synchrone, la vitesse est imposée pour s'adapter à l'élément le plus faible.Un circuit conçu pour fonctionner sous logique asynchrone serait généralement moins affecté par les légères variations des pièces composantes en raison du processus de fabrication.
Les inconvénients de la conception de circuits asynchrones proviennent principalement de sa complexité.Le nombre d'éléments nécessaires peut être beaucoup plus élevé que celui requis pour un circuit synchrone.Il existe peu d'outils de conception assistée par ordinateur (CAD) conçus pour la conception de circuits asynchrones.Ces circuits sont également beaucoup plus difficiles à déboguer et à dépanner que les conceptions conventionnelles.Les frais généraux matériels supplémentaires et la difficulté de mise en œuvre peuvent compenser les gains de consommation d'énergie et d'efficacité.