Um relógio é necessário para um microprocessador porque sincroniza todas as operações que ocorrem dentro do microprocessador. Sem relógio, o microprocessador não seria capaz de executar instruções de maneira previsível e confiável.
Aqui estão algumas das razões específicas pelas quais um relógio é necessário para um microprocessador:
- O sinal do relógio instrui o microprocessador a buscar a próxima instrução a ser executada na memória.
- O sinal do relógio regula o tempo de transferência de dados entre o microprocessador e a memória.
- O sinal do relógio controla a execução de instruções, incluindo as operações de leitura/gravação de e para os registradores internos do microprocessador.
A velocidade do clock do microprocessador é medida em MHz (milhões de ciclos por segundo) ou GHz (bilhões de ciclos por segundo). Quanto maior a velocidade do clock, mais rápido o microprocessador pode operar. No entanto, velocidades de clock mais altas também requerem mais energia e geram mais calor.
A maioria dos microprocessadores hoje usa um cristal de quartzo como fonte de relógio. Um cristal de quartzo é um material muito estável e pode gerar um sinal de relógio muito preciso. O cristal de quartzo é colocado em um circuito que ressoa em uma frequência específica. Esta frequência é então usada para gerar o sinal de clock para o microprocessador.
Além do relógio principal, muitos microprocessadores também possuem um relógio secundário que é usado para operações mais lentas. Este relógio secundário, também conhecido como "relógio periférico", pode ser utilizado para diversos fins, como acionar os temporizadores internos ou as interfaces de E/S externas do microprocessador.