PCDVD數位科技討論區 - 電腦晶片：想想沒有頻率的未來晶片如何確定性能？

Ivan E. Sutherland和Jo Ebergen寫了一篇關於非同步晶片設計的文章，討論了一些有趣的問題，他們聲稱到了非同步設計占主流的時候，由於沒有了頻率標準，我們將很難回答諸如“你的電腦到底有多快”這樣的問題。
晶片沒有頻率作爲開關標準，一個非同步系統必須依賴自己的協同電路。這些電路互相交換強制信號以保證每一個流水線只有在當協同得到需要的資料的時候才能夠開始工作。兩個最重要的協同電路分別爲Rendezvous， Arbiter。
爲了讓非同步電路協同運行，同樣要花時間與晶片面積。如果用於本地協同的時間比較小的話，那麽在平均情況下，非同步電路將比基於時鐘的系統快。非同步思想爲偶爾會變得非常慢的非常規晶片設計提供了廣闊空間。同時，非同步設計也將降低晶片的電源消耗，在目前的大規模、快速的同步晶片中，提供時鐘信號的電路佔據晶片的大部分地盤。除此之外，晶片消耗電源的30%必須用在時鐘發生以及提供系統上，不僅如此，不管晶片是否處於工作狀態它依然會産生熱能。
在非同步系統中，晶片的休眠部分消耗的電能幾乎可以忽略不計。這個特性對於電池供電的系統特別有用，同樣也可以大量削減爲大型系統冷卻以防止系統過熱的大量成本。當然，能夠節省的電源消耗取決於機器操作的方式，那些擁有不經常工作部分的系統將比那些連續工作的系統獲益明顯。大多數電腦擁有的浮點運算單元在一般情況下都處於毋庸狀態。
並且，由於同步系統使用固定的節律，它將在工作頻率下發射強大的無線電信號，非同步系統會比同步系統擁有更低的無線電干擾。這些信號會對運行在同頻率的蜂窩電話、電視以及飛機巡航系統産生影響。非同步系統沒有固定的節律，它將根據具體頻率而發射無線電波，要比單個頻率好得多。
還有一個非同步系統能夠帶來的好處在於它可以用作兩台頻率不同電腦的連接橋。現在有很多集群電腦系統，需要將速度不同的機器連起來。這些集群系統能夠通過將複雜問題在各個機器中分佈而提高運算速度。這種系統特別適合非同步系統。由於資料可能同步失敗，將一個時鐘控制的數據傳給另一個時鐘系統需要非同步橋接。
問題是，設計這樣的系統頗具挑戰性，也具有非常大的通用性。非同步系統的電路不需要共同的節律，設計者擁有更多的自由進行選擇設計，並且能夠決定它們之間的資訊交換。更有趣的是，將系統的任何一個部分用更快的版本代替將能夠提高整個系統的性能，通常的情況是，要提高一個基於頻率系統的速度，需要對所有部分進行升級，這可能就是非同步系統的最大優勢。