Затримка поширення — це тривалість часу, необхідна сигналу, щоб досягти місця призначення, наприклад в електромагнітному полі, дроті, газі, рідині або твердому тілі.
Фізика
Електромагнітна хвиля, що поширюється в середовищі, має затримку поширення, яка визначається швидкістю світла в цьому конкретному середовищі, або приблизно 1 наносекунда на у вакуумі. Електричний сигнал, що поширюється дротом, має затримку поширення приблизно 1 наносекунду на .
Див. також поширення радіохвиль, коефіцієнт швидкості, швидкість сигналу та механічна хвиля.
Електроніка
Логічні елементи можуть мати затримку логічного елемента від пікосекунд до понад 10 наносекунд, залежно від використовуваної технології. Це час між моментом, коли вхід логічного елемента стає стабільним, і моментом, коли вихід логічного елемента стає стабільним. Виробники часто визначають цей час як інтервал від зміни входу до досягнення ним 50 % його кінцевого рівня до моменту досягнення виходом 50 % його кінцевого рівня; це може залежати від напрямку зміни рівня, і в такому випадку задаються окремі затримки спаду та наростання tPHL і tPLH або tf і tr.
Зменшення затримок логічних елементів дає змогу цифровим схемам обробляти дані з вищою швидкістю та підвищувати загальну продуктивність. Визначення затримки поширення комбінованої схеми потребує визначення найдовшого шляху затримок поширення від входу до виходу та додавання кожної затримки поширення вздовж цього шляху.
Принцип логічного зусилля використовує затримки поширення для порівняння схем, що реалізують той самий логічний вираз. Різниця в затримках поширення логічних елементів є основним чинником виникнення глітчів в асинхронних схемах унаслідок станів гонитви.
Затримка поширення може збільшуватися або зменшуватися зі зміною робочої температури залежно від типу пристрою. Зі збільшенням температури затримка логічного елемента зменшується для транзисторів FinFET через зворотну температурну залежність; для металевих дротів та інших провідних матеріалів затримка поширення збільшується через зростання електричного опору. Незначне збільшення напруги живлення може збільшити затримку поширення, оскільки верхня порогова напруга перемикання VIH (яка часто виражається як відсоток від напруги живлення високого рівня) природним чином збільшується пропорційно. Збільшення ємності навантаження виходу, часто внаслідок збільшення навантажень fan-out на дроті, також збільшує затримку поширення.
Усі ці фактори впливають один на одного через RC-сталу часу: будь-яке збільшення ємності навантаження збільшує C, спричинений нагріванням опір збільшує складову R, а збільшення порогової напруги живлення впливає на те, чи буде потрібно більше однієї сталої часу для досягнення порогового значення. Якщо вихід логічного елемента під'єднано до довгої доріжки або використовується для керування багатьма іншими елементами (високе fan-out), затримка поширення суттєво збільшується.
Мережі
У комп'ютерних мережах затримка поширення — це кількість часу, необхідна передній частині сигналу для проходження від передавача до приймача. Її можна обчислити як відношення довжини каналу до швидкості поширення в конкретному середовищі.
Затримка поширення дорівнює d / s, де d — відстань, а s — швидкість поширення хвилі. У бездротовому зв'язку s=c, тобто швидкості світла. У мідному дроті швидкість s зазвичай становить від .59c до .77c. Ця затримка є основною перешкодою для розвитку високошвидкісних комп'ютерів і в системах інтегральних схем називається вузьким місцем міжз'єднань.
Див. також Затримка (техніка) Затримка передачі Time of flight
Примітки