半導体用語集
非同期プロセッサ
英語表記：asynchronous processor
現在使用されているほほすべてのプロセッサは，LSI全体に共通に分配されるクロック信号を基準として動作する同期式プロセッサであるが，デバイス技術の進歩により動作速度，すなわちクロック周波数が高速になるにつれ，このクロックをLSI全体で同時に変化する信号ともで分配することが困難になりつつある。その解決策の一 つとして，クロック信号を用いずに動作させる非同期式プロセッサが注目を集めている。同期式プロセッサは，一定周期で遷移するクロック信号の周期的に，演算などのすべての処理が終了することを前提に設計されている。したがって，最も処理の遅い回路がプロセッサの動作速度を決定する。一方，非同期式プロセッサは，演算器などの各回路が要求信号を受け取ることにより動作を開始し処理の終了により応答信号を出力するというハンドシェークにより一連の動作が行われる。ゆえに各回路固有の処理速度が有効となる。しかしそのためには各回路に，処理が終了したことを示す信号を付加する必要があり，その手段が非同期式プロセッサ実現の重要な鍵となる。最も単純な方法として，Nビットのデータ線に対して1本のタイミング信号を付加し全データが揃ったタイミング信号線を変化させる方法がある。また最も慎重な方法として，1ビットのデータを2本の信号線を用いて初期状態/データ0/データ1の3値で表現する方法がある。表現方法によりタイミング信号の信頼性に差は生じるが，いすれにせよ同期式と比較して回路量の増加という問題が生じる。非同期式プロセッサの特徴としては，同期式のように最も遅い処理ではなく，各回路固有の処理時間が有効である点から高速性があげられている。またクロック分配が不要であり，さらに動作の必要な回路のみ動くため，低消費電力である点もあげられている。他にモジュール化による設計の容易性などの特徴もあげられている。ただし非同期式プロセッサを実用化するには，根本的な動作原理が同期式と異なるため，設計・検証手法の確立および開発ツールの整備が必須となる。研究レベルで設計された非同期式プロセッサ，として英国Univ.of ManchesterのAMULET2eや，東大/東工大のTITAC-2などがある。"
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