Eşzamansız bir devre, işlemleri tamamlandığında verileri ileten, büyük ölçüde bağımsız bileşenlerden oluşan bir ağdır. Bu, elementlerin global bir zamanlama sinyaline yanıt olarak veriler için sorgulandığı senkronize bir devrenin aksinedir. Eşzamansız bir devrede, veri aktarım protokolleri verilerin ne zaman ve nasıl değiş tokuş edileceğini belirler. Her bileşeni düzenli olarak sorgulamak yerine, bileşenin kendisi hazır olduğunu bildirdiğinde veriler aktarılır.
Elektronik devre uygulamalarının çoğu senkron tasarım kullanır. Bu, tüm bileşenlerin aynı zaman diliminde çalıştığı daha basit bir modeldir. Eşzamansız bir devrede, bileşenler herhangi bir zaman çerçevesinden bağımsız olarak çalışır. Tüm dünyada belirli bir zaman yerine, bileşenler el sıkışma ve aktarma protokollerini kullanır. Bunlar gerekli senkronizasyon, veri aktarımı ve işlem sıralamasını gerçekleştirir.
Asenkron devrelerde kullanılan birkaç aktarım protokolü vardır. Bunların tümü, bir bileşen bir komşuya veri iletmeye hazır olduğunda komşunun bu verileri alma ve iletme konusunda serbest olduğunu garanti eden el sıkışmasını içerir. Bileşenler, ortak bir zaman dilimine referans vermeden çalıştıkları için, işlemler sıra dışı tamamlanabilir. Aktarım protokolü, üretilen verileri uygun sırayla birleştirilebilecek şekilde kodlar.
Bazı erken bilgisayarlarda asenkron tasarım kullanılmıştır. 1951 yılında Illinois Üniversitesi tarafından geliştirilen Illinois Bütünleştirici ve Otomatik Bilgisayar veya ILLIAC I böyle bir tasarımdı. Bununla birlikte, entegre devre teknolojisindeki hızlı ilerleme, mevcut kaynaklarla uyumlu daha temel bir tasarım gerektiriyordu. Sistem saati ile senkronize tasarım tercih edilen yaklaşım haline geldi.
Asenkron devre tasarımının birçok potansiyel avantajı vardır. Güç tüketimi, zamanlama devresinin ortadan kaldırılmasıyla çok daha az olacaktır ve kullanımda olmayan transistörlere ihtiyaç duyulmayacaktı. Çalışma hızı, bileşenler arasındaki gerçek gecikmelere göre belirlenir. Senkron tasarımda, hız en zayıf elemanın yerleştirilmesi için uygulanır. Asenkron mantık altında çalışacak şekilde tasarlanan bir devre tipik olarak, imalat işleminden dolayı bileşen parçalarındaki hafif değişikliklerden daha az etkilenir.
Asenkron devre tasarımının dezavantajları, temel olarak karmaşıklığından kaynaklanmaktadır. Gereken eleman sayısı, senkron bir devre için gerekenden çok daha büyük olabilir. Asenkron devre tasarımı için yapılmış birkaç Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD) aracı vardır. Bu devreler, geleneksel tasarımlardan daha fazla hata ayıklamak ve sorun gidermek için çok daha zordur. Ek donanım ek yükü ve uygulamadaki zorluk, güç tüketimi ve verimlilikteki kazanımları dengeleyebilir.
