Kaj je asinhrono vezje?

Asinhrono vezje je omrežje pretežno neodvisnih komponent, ki posredujejo podatke, ko so njihove operacije končane. To je v nasprotju s sinhronim vezjem, kjer se elementi pokličejo za podatke kot odgovor na globalni časovni signal. V asinhronem vezju protokoli za prenos podatkov določajo, kdaj in kako se podatki izmenjujejo. Namesto rednega anketiranja vsake komponente se podatki prenesejo, ko komponenta sama signalizira, da je pripravljena.

Večina izvedb elektronskih vezij uporablja sinhrono zasnovo. To je enostavnejši model, kjer vse komponente delujejo v istem časovnem okviru. V asinhronem vezju komponente delujejo neodvisno od katerega koli časovnega okvira. Namesto diskretnega časa, ki je naložen globalno, komponente uporabljajo protokole rokovanja in prenosa. Ti izvajajo potrebno sinhronizacijo, prenos podatkov in zaporedje operacij.

V asinhronih vezjih se uporablja več protokolov prenosa. Vsi vključujejo rokovanje, ki zagotavlja, da ko je komponenta pripravljena posredovati podatke sosedu, jih lahko sosed svobodno sprejme in posreduje naprej. Ker komponente delujejo brez sklicevanja na skupni časovni okvir, se lahko operacije zaključijo izven zaporedja. Protokol prenosa kodira pridobljene podatke tako, da jih je mogoče sestaviti v pravilnem vrstnem redu.

Nekateri zgodnji računalniki so uporabljali asinhrono zasnovo. Integrator in avtomatski računalnik Illinois ali ILLIAC I, ki ga je razvila Univerza v Illinoisu leta 1951, je bila takšna zasnova. Vendar pa je hiter napredek tehnologije integriranih vezij zahteval bolj osnovno zasnovo, ki je bila združljiva z razpoložljivimi viri. Sinhrona zasnova s ​​sistemsko uro je postala prednostni pristop.

Zasnova asinhronega vezja ima več potencialnih prednosti. Poraba energije bi bila veliko manjša z odpravo časovnega vezja in ni potrebe po napajanju tranzistorjev, ki niso v uporabi. Hitrost delovanja bi bila določena z dejanskimi latencami med komponentami. Pri sinhronem oblikovanju je hitrost naložena, da se prilagodi najšibkejši element. Na vezje, zasnovano za delovanje po asinhroni logiki, bi manjše spremembe v sestavnih delih zaradi proizvodnega procesa običajno manj vplivale.

Slabosti oblikovanja asinhronega vezja izhajajo predvsem iz njegove kompleksnosti. Število potrebnih elementov je lahko veliko večje od tistega, ki je potrebno za sinhrono vezje. Obstaja nekaj orodij za računalniško podprto načrtovanje (CAD), narejenih za načrtovanje asinhronih vezij. Ta vezja je tudi veliko težje odpraviti in odpraviti težave kot običajne zasnove. Dodatni stroški strojne opreme in težave pri izvajanju lahko nadomestijo povečanje porabe energije in učinkovitosti.