클럭

Clock

1 영어시계를 뜻하는 말

실제 발음은 클락/클록에 가깝다. 미국식 영어로는 [klɑ:k], 영국식 영어로는 [klɒk].
속도를 의미하기도 한다. 2번 항목은 여기서 유래.

2 연산 장치의 속도를 뜻하는 말

일반적으로 클럭은 순차회로에 가해지는 전기적 진동[1]의 속도를 나타내는 단위이며 Hz로 표기한다. 크게 0에서 1로 올라가는 샹향 엣지, 1에서 0으로 내려가는 햐향 엣지에 반응하는 엣지 디텍팅 방식과 0또는 1의 값 자체에 반응하는 레벨 디텍팅 방식이 있다. 순차회로는 이 클럭의 변화를 감지 하였을 때 입력에 따라 출력을 변화시키는 방식으로 동작한다.

가장 대표적인 순차회로는 CPU, GPU 등의 연산 장치로 보통은 1초에 수억 번에서 수십억 번의 진동이 가해진다(어지간한 PC스마트폰 등의 CPU는 수 GHz 단위이며, GPU도 수 백 MHz에서 GHz초반대 단위로 작동한다).

모든 연산 장치는 전기적 진동을 견딜 수 있는 최대 한계치가 있는데, 이를 넘어서게 되면 회로가 타버리거나 이상작동을 하는 안습상황이 생길 수 있으므로, 생산자 측에서 적절하게 타협을 해서 팔게 된다. 이를 역이용한 것이 오버클럭이다.

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클럭 제너레이터(clock generator)

하지만 사실 클럭 자체는 연산 장치가 스스로 발생시키는 것이 아니다. 메인보드그래픽 카드 기판의 전원부를 자세히 보면 위 사진과 비슷한 형태의 부품(쿼츠 무브먼트 + IC칩)이 있는데, 이게 전기적 진동을 만들어서 디지털 회로에 공급하는 것이다. 칩 내부에서 클럭을 자가 생성하는 발진회로를 만들 수는 있으나 공급전력, 공정, 그리고 특히 칩의 온도에 민감하게 반응해서 속도가 들쭉날쭉하게 되어버리기 때문에 기준이 되는 클럭은 반드시 칩 외부의 소자에서 따온다.

순차회로에 왜 클럭이 필요한지 쉽게 알러면 클럭을 오케스트라의 지휘자에 비유하면 된다. 오케스트라에 지휘자가 없다면 각각의 연주자들의 연주 속도가 달라져 음악이 엉망이 되듯이, 회로에서도 비슷한 현상이 일어난다고 생각할 수 있다. 이를 해결하기 위해 클래식에서 일정한 속도로 지휘를 해서 오케스트라의 전체적인 박자를 맞춘다면, 회로에 전기적 진동을 일정하게 가하고 그것을 기준으로 회로의 전체적인 박자를 맞춘다고 생각하면 된다. 오버클럭의 원리도 쉽게 생각할 수 있는데 지휘자가 지휘 속도를 빠르게 하면 음악이 빨라지고, 클럭을 빠르게 걸면 회로의 속도가 빨라진다. 또한 지휘를 너무 빠르게 해서 연주자들이 못 따라가면 음악이 엉망이 되듯이, 클럭을 회로의 동작 한계보다 더 빠르게 걸면 이상 동작을 하게 된다. 해결법은 오버클럭을 할 때 회로에 걸리는 전압을 올리면 트랜지스터의 동작 속도가 빨라져 더 높은 클럭에서 버틸 수 있다. 자세한 것은 오버클럭 참조.
  1. 0 또는 1을 의미하는 펄스