Frecuencia de reloj de 100 Mhz para una MCU de 16 Mhz

Si el chip está lo suficientemente sobrediseñado, podría funcionar.

Estos factores conspirarán en su contra, teniendo en cuenta factores físicos, analógicos y digitales:

• Limitaciones de dispositivos semiconductores
  • El calentamiento en las puertas CMOS es proporcional a la frecuencia de conmutación del reloj, por lo que el dispositivo puede sobrecalentarse o el ruido térmico puede causar cambios de bit.
  • Es posible que los transistores no puedan cambiar lo suficientemente rápido para pasar la señal de frecuencia más alta
  • La corriente de fuga CMOS puede causar cambios de bits
• Limitaciones del circuito de semiconductores
  • La capacitancia y la inductancia parásitas en las interconexiones de IC pueden atenuar la alta frecuencia o causar un timbre y, en general, socavar la integridad de la señal, lo que lleva a una falla de comunicación interna
  • Los bucles de bloqueo de fase internos utilizados para generar otros relojes internos pueden no estabilizarse, lo que genera un caos de tiempo
  • Los circuitos de distribución de reloj pueden fallar al sincronizar las funciones entre chips
  • Como mencionaron otros, la lógica combinacional que normalmente se espera que se complete en un tiempo determinado puede no completarse, lo que genera errores lógicos.
  • Cuando estén presentes, los dispositivos VLSI analógicos (en condensadores de chip, resistencias) pueden tener una respuesta de frecuencia inadecuada para manejar señales internas de mayor frecuencia.
• Sistemas externos
  • Los circuitos integrados externos pueden depender del reloj de la MCU y también pueden exceder sus límites
  • Una PCB que no esté diseñada para la frecuencia más alta podría perder la integridad de la señal
  • Es probable que la MCU no tenga suficientes condensadores de desacoplamiento, por lo que puede desestabilizar el oscilador de la fuente de alimentación, experimentar "caídas de tensión" internas o interferir con otros circuitos integrados imponiendo ruido en las líneas de la fuente de alimentación.

No cumplirá con el tiempo para uno. Todos los caminos a través del circuito del chip están diseñados para ejecutarse sin errores a cierta velocidad. Todo está cronometrado para trabajar en conjunto, es parte del diseño de un chip. Si supera esa velocidad, violará esos tiempos y comenzará a cometer errores.

Por ejemplo, si tuvo tiempo de sobra para que una señal aumentara a 16 MHz antes del próximo reloj, tendrá mucho menos tiempo cuando su próximo reloj llegue a 100 MHz.

Otra cosa a tener en cuenta es el calor. Su paquete está diseñado con ciertas térmicas en mente. A medida que su frecuencia de reloj aumentada hace que dure esta tasa de potencia, también corre el riesgo de sufrir daños.

Esa es una forma amplia de decirlo de todos modos.

Los circuitos digitales típicos de alta velocidad constan de registros sincronizados y lógica combinacional no sincronizada. Cuando las salidas del registro cambian, la lógica combinacional calcula el siguiente valor de los registros cronometrados. La lógica combinacional tarda algún tiempo en alcanzar su nuevo estado correcto. Por lo tanto, debe permitir que pase una cierta cantidad de tiempo entre los bordes del reloj para que este proceso pueda completarse correctamente. Si overclockea un procesador, existe el peligro de que la lógica combinacional no tenga tiempo suficiente para alcanzar su estado correcto, por lo que el valor anterior se bloqueará en un registro. Esto conducirá a un comportamiento indefinido e incorrecto para el procesador. Los resultados del cálculo pueden ser incorrectos. El flujo del programa puede saltar a alguna dirección impredecible e incorrecta. En resumen, si overclockea hasta el punto de que el procesador no funciona correctamente, probablemente no será un mal funcionamiento correcto o recuperable. La expresión "no cumple con el tiempo" básicamente significa que la lógica combinacional no alcanzará su estado estable final antes del siguiente borde del reloj.