Clock gating

Clock gating is um recurso de economia de energia em microeletrônica de semicondutores que permite desligar circuitos. Muitos dispositivos eletrônicos usam os comutadores de relógios para desligar barramentos, controladores, pontes e partes de processadores, para reduzir o consumo dinâmico de energia.

Comutador de relógios pode ser alcançado tanto por comutação de estados de energia por software por instruções em código ou através de hardware inteligente que detecta se há trabalho a ser feito e, se não houver, desliga o circuito. Em alguns dispositivos eletrônicos, os comutadores de relógios também podem ser alcançados por uma combinação de métodos.

Clock gating groups circuits in logical blocks that are shut off when there is no work to be done. Com circuitos assíncronos, o consumo de energia é naturalmente dependente de dados. Como os circuitos não estão operando na mesma freqüência, há uma consideração inerente ao projeto, na medida em que alguns componentes ocasionalmente aguardam os dados para fazer o trabalho.

Regulador de relógios permite que circuitos síncronos emulem este uso de energia dependente de dados com maior ou menor eficiência. Com barramentos síncronos, circuitos lógicos extras são necessários sobre barramentos assíncronos. Entretanto, os circuitos síncronos ainda mantêm maior simplicidade e tamanho menor, permitindo um menor custo de produção. A eficiência dos portões-relógio só se aproxima de 100% quando a granularidade é muito fina. Esta granularidade de controle off-and-on permite que circuitos síncronos se aproximem da eficiência de energia dependente de dados de circuitos assíncronos.

Embora os comutadores de relógio sejam eficazes na redução da energia necessária para cargas de trabalho dinâmicas, eles não podem reduzir o uso de energia de cargas de trabalho estáticas elevadas.  Este cenário de quase 100% de utilização é comum em cenários de computação em servidores, renderização, cargas de trabalho de computação matemática e científica.