Даниил

Нельзя просто так взять и перенести вычисления на GPU - для этого (на 2021 год) программа должна разрабатываться отдельно, с учетом возможностей и структуры этого самого GPU.

Главный плюс GPU - высокая степень параллельности на независимых данных. GPU может одновременно делать тысячи математических операций, при условии, что результат каждой из них не зависит от результата других - что часто встречается при обработке изображений - отсюда высокая скорость вычислений.

Однако, GPU может работать только с теми данными, что загружены в видеопамять и результат записывает тоже только в видеопамять, а ее, как правило, меньше чем обычной RAM.

Отсюда следует, что выиграть, считая на GPU, можно только тогда, когда данные независимы, хорошо умещаются в память видеокарты и успевают перекачиваться.

Инструкции x86 разбросаны довольно хаотично по числовому диапазону, не говоря уже про их длину, но самому процессору намного проще декодировать инструкции, чем программам. Он просто имеет внутри дерево, если старший бит первого байта инструкции равен 0 одна ветвь, иначе другая. Так по ветвям он спускается и например доходит до инструкции 01010b (push reg) и вот он уже знает, что длина этой инструкции 5 бит + 3 бита аргументов. И может даже сразу запустить найденную инструкцию, если это какой-нибудь i286. И всё за 1 такт.

Штатное средство, которое решает твою задачу (RegisterHotKey)
https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api...

Пример использования
https://www.targetprocess.com/blog/hotkeys-binding...
https://ourcodeworld.com/articles/read/573/how-to-...

Я уже отвечал недавно на вопрос, как работает сумматор, и вопрос этот был ваш. Видимо, вы не поняли мой ответ, хотя мне казалось, он сформулирован достаточно просто. Ну что ж, придётся разжёвывать.
Прежде всего, сам по себе сумматор - комбинационная цифровая схема, и как таковой, он в тактовых импульсах не нуждается. Подали на его входы два операнда, и спустя время задержки на выходе появляется сумма. Но разжуём уже до мельчайших косточек - возьмём идеальный сумматор, составленный из идеальных логических элементов, не имеющих задержек распространения сигнала. Исходное состояние - на входах нули. На выходе, естественно, тоже нуль. Подаём первый операнд. Задержек нет, поэтому на выходе тут же появляется этот же операнд (он суммировался с нулём на другом входе). Затем подаём второй операнд - на выходе тут же (т.е. опять-таки без задержек) появляется сумма. Надеюсь, тут всё понятно (собственно, это мой ответ на эти ваши 0.0000000001 секунды - да хоть 0.00000000000000000000000000000001 сек, в идеальном сумматоре это без разницы).
Теперь рассмотрим сумматор из реальных логических элементов, имеющих задержку распространения. В нём всё точно так же, вот только на время суммарной задержки его составных частей на выходе будет неизвестно что. Вот так, буквально - подали первый операнд, на выходе неизвестно что (какая-то каша, которой нельзя доверять), и спустя время задержки каша успокаивается, и мы обнаруживаем на выходе этот самый первый операнд, который суммирован с нулём. Подали второй операнд - то же самое: сумму видим на выходе, когда период задержек закончился.
Именно по этой причине реальный сумматор в реальном процессоре снабжается входными и выходным регистрами - они позволяют отсеять те его состояния, которым нельзя доверять. Записали в первый регистр первый операнд по тактовому импульсу 1, затем второй по импульсу 2 (впрочем, можно и одновременно), и только потом по тактовому импульсу 3 записываем сумму в выходной регистр и пускаем дальше туда, где она понадобилась. Время между тактами должно быть заведомо больше, чем общие задержки в сумматоре - только при этом условии мы можем быть уверены в точности его работы. Попытки уменьшить тактовое время (мол, вот я счас сделаю мой проц более быстрым) неизбежно приведут к сбоям, т.е. к ошибкам в вычислениях.
Теперь понятно? Если всё ещё нет, задавайте вопросы, только не в виде программного кода - на этом уровне рассмотрения он не нужен.
И ещё: вы сделали два одинаковых вопроса - так тут не делается. Настоятельно советую удалить второй, который сейчас заблокирован.

Облако - это просто способ абстрагироваться от конкретных машин и сервисов из которых оно состоит и оперировать этой абстракцией чтобы сказать - я запустил приложение в облаке, вместо - я запустил приложение на сервере, которое в текущим момент наименее нагружено и данные берет вот с этого хранилища, которое я так же запустил, ну или как то так.

По факту, вы пишите приложение, для простоты предположим что окружение разработчика и на сервере похожее/совместимое, а затем просто его запускаете как то на удаленных серверах.
К примеру вы запускаете локально ваше приложение просто в командной строке, а теперь добавьте к нему в начале ssh login@server, и вот уже ваш скрипт работает на удаленном сервере но вывод его транслируется так же к вам локально. С точки зрения юзабилити вы как бы запускаете все у себя же локально но задействованные мощности совокупны использованным серверам. Само собой нужно разрабатывать свой софт таким образом чтобы он в принципе мог запускаться на нескольких машинах (хотя есть инструменты, позволяющие симулировать работу одной машины на кластере, автоматически расшаривая в т.ч. общую память, получая как бы многоядерную машину с огромным объемом памяти, правда это не так эффективно как заниматься этим самому).

Вполне возможно вам понадобится какой то контроль над этим процессом и главное данными, с которыми ваши приложения работают. Когда у вас 1-2..ну пять серверов, можно что то руками делать, следить за результатом самостоятельно и в зависимости от результата принимать решение, но логичнее это доверить так же машине (написать приложение, которое позволит управлять процессом запуска/остановки служб, следить за результатом их работы, ошибками, мониторить нагрузку и эффективность и как то это все предоставлять вам человеку в виде ui, и помнить что все это будет в процессе разработки и модификации своих приложений).

С данными отдельный разговор, если есть возможность их расшарить/выделить для этого отдельный сервер или воспользоваться готовыми платными сервисами типа амазон - уже хорошо, но если используемых данных мало, их можно просто при каждом запуске копировать на сервер и обратно тем же rsync (если хранить в файлах).

Почему весь мир полюбил сервисы вида amazon? потому что они как истинное облако позволяет не заморачиваться с тем как именно реализуется ваша задача, а так же есть инструменты по автоматизации всего и вся. даже когда речь идет о виртуальных машинах, вы можете автоматически разворачивать новые инстансы, удалять ненужные, останавливать, бакапить, снапшотить... Например, если ваша задача может быть ускорена распараллеливанием, то в конечном счете какая бы она сложной не была вы можете получить результат максимально быстро, задействовав максимум необходимых мощностей (понятно за максимальные деньги,но иногда время того стоит).

p.s. не пытайтесь найти на все готовое решение, фреймворк, библиотеку, тулкит... особенно когда задача слишком абстрактна, можете потратить на разборки больше времени чем накидать простой набор утилит самому, ведь лучше вас в вашей задаче никто не разбирается

1. У вас в заголовке - один вопрос (про тактовый генератор), а в тексте - совсем другой (про работу регистров и сумматора). Вообще-то можно по отдельности ответить на оба.
Тактовый генератор - это просто источник периодических импульсов стандартизованного вида, и он может быть каким угодно, лишь бы давал то, что требуется остальным элементам процессора. Иногда к нему предъявляются дополнительные требования - скажем, стабильная частота, или две сдвинутые по времени серии импульсов (двухфазность).
Сумматор - это комбинационная логика, которой ни с какого боку не нужны тактовые импульсы. Подали операнды на входы, и спустя время задержки получили на выходе сумму. А регистры - не так, их состояние зависит не только от текущих сигналов, но и от того, что было раньше (т.н. последовательностная логика). Причём зачастую триггеры, из которых состоят регистры, могут строиться таким образом, чтобы использовать не только фронты тактовых импульсов, но и их спады. В вашем случае достаточно подать на D-входы регистров исходные операнды, а затем одновременно на оба счётных входа - тактовый импульс. Спустя задержку на выходе сумматора образуется сумма. Какие сложности вас испугали в этом простом процессе, мне непонятно.
2. Шина управления содержит не только линию передачи тактов, но и другие линии, передающие другие сигналы - например, сигналы записи/чтения портов ввода-вывода и памяти, сигналы прерывания (их несколько разных видов), служебные сигналы процессора (скажем, перевод в пошаговый режим), ну и т.д.

Но что будет если подать сигнал быстрее, чем успел обработаться предбудущий сигнал?

3. Сбой будет, поскольку подав тактовый импульс раньше, чем устаканилось состояние цифровой схемы от предыдущего импульса, т.е. фактически уменьшая период тактовой последовательности, вы делаете попытку оперировать неизвестно чем. Если от процессора требуется надёжная работа без ошибок, то уменьшать период тактировки (или, другими словами, превышать тактовую частоту относительно её номинального значения) нельзя.
Хотя есть такие люди (оверклокеры), которым это правило пофик.