设备的时钟速度如何确定？

Question

硬件设计人员如何确定设备工作时钟的合适频率？之后他/她创建了时序图，然后进一步用于接口。

我需要知道确定合适时钟的机制是什么，然后创建时序图。我自己的逻辑是第一个设计师创建设备，如微处理器，然后给它不同的指令，然后检查不同时钟速率的结果，但这是试错法，有没有任何具体的算法呢？

Answer 1

这实际上是一个电气工程问题。最终，设备的速度由设计的详细表征通过模拟和测试工程样品来确定。

当设备实际上是按数量生产时，每个设备通常都要进行测试，如果超出规格或给出速度等级，则会被拒绝。此测试通常会检查各种温度和电源电压下的性能。这个过程非常保守

此外，如果对更高速度等级的需求小于供应，则可以以较低速度等级标记芯片。为什么？更快的芯片版本通常要求更高的价格，而营销类型并不想损害这些昂贵部件的利润率。

因此，通常可以通过超频来逃避。

当芯片必须成套使用时（如果你愿意，可以使用芯片组），会发生另一种可能的限制。在这些情况下，芯片的速度可能受到集合中另一个芯片的限制。

Answer 2

该过程通常从考虑目标市场，性能和功率点开始（例如，在手机中，在不过热的情况下可以消耗多少功率的硬限制）。 简单地说，速度和管道深度是反向相关的。添加流水线阶段允许更高的时钟频率，成本面积和成本分支误导惩罚。

在微体系结构层面，如果需要满足关键设备频率，可以通过一些小的权衡来赢回不同位置的一些时间。

有逻辑深度的经验法计算，但通常这是使用整个设计流程和静态时序分析的迭代过程（使用昂贵，复杂的模拟工具）。