Hva er en asynkron krets?
En asynkron krets er et nettverk av stort sett uavhengige komponenter som videresender data når driften deres er fullført. Dette i motsetning til en synkron krets der elementene blir spurt for data som svar på et globalt tidssignal. I en asynkron krets bestemmer dataoverføringsprotokoller når og hvordan data utveksles. I stedet for regelmessig polling hver komponent, overføres data når komponenten selv signaliserer at den er klar.
Flertallet av implementering av elektroniske krets bruker synkron design. Dette er en enklere modell der alle komponenter fungerer innen samme tidsramme. I en asynkron krets fungerer komponentene uavhengig av enhver tidsramme. I stedet for en diskret tid pålagt globalt, bruker komponentene håndtrykk og overføringsprotokoller. Disse utfører nødvendig synkronisering, dataoverføring og driftssekvensering.
Det er flere overføringsprotokoller som brukes i asynkrone kretsløp. Alle inkluderer HandshakinG, som sikrer at når en komponent er klar til å overføre data til en nabo, står naboen fritt til å motta dem og gi dem videre. Siden komponentene fungerer uten referanse til en felles tidsramme, kan operasjoner fullføres ut av sekvensen. Overføringsprotokollen koder for dataene som er produsert på en slik måte at de kan settes sammen i riktig rekkefølge.
Noen tidlige datamaskiner benyttet asynkron design. Illinois -integratoren og den automatiske datamaskinen, eller Illiac I, utviklet av University of Illinois i 1951, var et slikt design. Rask fremgang innen integrert kretsteknologi krevde imidlertid en mer grunnleggende design som var kompatibel med de tilgjengelige ressursene. Synkron design med en systemklokke ble den foretrukne tilnærmingen.
Asynkron kretsdesign har flere potensielle fordeler. Strømforbruket ville være langt mindre med eliminering av timingskretsen og det blirg Ingen grunn til å drive transistorer som ikke er i bruk. Driftshastighet vil bli bestemt av faktiske latenser mellom komponenter. I synkron design pålegges hastigheten for å imøtekomme det svakeste elementet. En krets designet for å operere under asynkron logikk vil vanligvis bli mindre utført av de små variasjonene i komponentdeler på grunn av produksjonsprosessen.
Ulemper med asynkron kretsdesign stammer hovedsakelig fra dens kompleksitet. Antall elementer som er nødvendige kan være mye større enn det som kreves for en synkron krets. Det er få datamaskinassistert design (CAD) verktøy laget for asynkron kretsdesign. Disse kretsene er også langt vanskeligere å feilsøke og feilsøke enn konvensjonelle design. Den ekstra maskinvaren overhead og vanskeligheter med implementering kan oppveie gevinster i strømforbruk og effektivitet.