Sytem Clock dan Clock Rate

System clock menggambarkan model pengukuran untuk system time (waktu sistem), dimana untuk setiap rangkaian proses eksekusi instruksi (fetching, decoding, executing, writing) di ukur dalam berapa jumlah tick. System clock ini nantinya yang akan mengatur waktu dari tiap tahapan eksekusi instruksi (machine cycle) kapan dimulai dan kapan selesai. System clock ini akan diukur dalam satuan cycle per second (Hertz).

Gambar 1. Sistem Clock

Sesuai dengan Gambar 3.1. system clock dihasilkan oleh quartz crystal, yang menghasilkan sinyal konstan ketika ada sumber listrik. Sinyal konstan ini yang berupa sinyal analog akan di konversi ke dalam sinyal digital dengan menggunakan analog to digital conversion. Sebagai contohnya adalah processor 1 GHz, akan menghasilkan satu juta pulse (sinyal) untuk tiap satu detik. Rata-rata pulse yang dihasilan dalam setiap detik dinamakan clock rate atau clock speed.  

Gambar 2. Clock Rate

       Untuk setiap tahapan instruksi (machine cycle) mulai dari tahapan fetching, decoding, executing, hingga writing back, memerlukan clock system agar berjalan. Untuk satu buah tahapan eksekusi instruksi memerlukan waktu beberapa cycle. Akan tetapi tidak semua instruksi memiliki waktu yang sama. Ada beberapa instruksi yang hanya memerlukan waktu beberapa cycle, namun pada instruksi yang kompleks, waktu yang diperlukan juga semakin banyak.

       Bagaimana Clock speed, digunakan sebagai standar kecepatan komputer adalah masalah yang masih jadi pertentangan, dan sebagian besar pembuat chip tampak menuju pada kesimpulan bahwa Clock speed harus ditinggalkan sebagai nilai utama yang diberikan. Masalahnya datang dari kenyataan bahwa, walaupun Clock speed bekerja sebagai indikator yang cukup handal, terjadi persaingan antar perusahaan chipset yang berbeda pendapat itu. Salah satu alasan Clock speed CPU tidak dapat diandalkan sebagai kecepatan komputer secara keseluruhan adalah banyak faktor lain yang ikut bermain. Jumlah RAM komputer, Clock speed RAM, Clock speed dari front-side bus, dan ukuran cache, semua itu memainkan peran penting dalam menentukan kinerja komputer secara keseluruhan.

        Ketika membandingkan satu chip Intel Pentium dengan Pentium chip lain misalnya, clock speed merupakan indikator yang cukup baik. Komputer berbasis Pentium 800Mhz akan melakukan tugas prosesor sekitar dua kali kecepatan komputer Pentium 400MHz. Ketika membandingkan prosesor perusahaan yang berbeda, bagaimanapun juga  cerita akan berubah. Jika kita melihat pada kedua chip yaitu Pentium dan chip AMD misalnya, kita menemukan bahwa AMD cenderung untuk melakukan tugas yang lebih cepat dari Pentium pada kelas yang sebanding. Sebuah chip AMD 1.8GHz performanya melebihi signifikan chip Pentium 1.8Ghz, bahkan melakukan mendekati kecepatan Pentium 2.2GHz.

        Untuk alasan ini, AMD berhenti menetapkan clock speed mereka sebagai metode utama beriklan bagi komputer mereka. AMD Athlon 64 3000, misalnya, memiliki kecepatan clock hanya 1.8GHz, tetapi AMD bertekad untuk menjadi kira-kira sebanding dengan Pentium 4 pada 3GHz. Intel sendiri juga mulai menjauh dari iklan clock speed, terutama karena pengenalan mereka pada laptop-oriented M, yang memiliki kecepatan clock jauh lebih rendah untuk mengoptimalkan kinerja portabel. Dengan tetap berpegang pada model clock speed, Intel membuat komputer Pentium-M-nya terlihat seperti lambat dan lemah dibandingkan dengan model Pentium 4 mereka.

       Walaupun clock speed masih bisa memberikan gambaran umum tentang daya komputasi, pada saat ini orang-orang lebih sering merekomendasikan benchmark untuk membandingkan kecepatan komputer. Melihat hasil pengukuran bagaimana berbagai prosesor menangani tugas-tugasnya, akan memberikan gambaran yang lebih jelas tentang bagaimana komputer akan bekerja untuk Anda. Satu komputer dapat secara signifikan lebih cepat dari yang lain dengan mengubah gambar dalam program desain grafis, misalnya, tetapi lebih lambat pada permainan video-intensif. Paradigma ini lebih baik, artinya peringkat ditentukan oleh kemampuan komputer melakukan tugas tertentu, bukan fokus secara eksklusif pada clock speed. Dengan demikian akhirnya konsumen akan lebih memahami seperti apa produk yang mereka bisa harapkan.