Podtaktování - Underclocking
Podtaktování , také známé jako podtaktování , upravuje nastavení časování počítače nebo elektronického obvodu tak, aby běželo s nižší taktovací frekvencí, než je uvedeno. Podtaktování se používá ke snížení spotřeby energie počítače, prodloužení životnosti baterie, snížení emisí tepla a může také zvýšit stabilitu a kompatibilitu systému . Podtaktování může implementovat továrna, ale mnoho počítačů a komponent může být podtaktováno koncovým uživatelem.
Typy
Podtaktování CPU
U mikroprocesorů je obecně cílem snížit potřebu zařízení pro odvod tepla nebo snížit spotřebu elektrické energie . To může zajistit zvýšenou stabilitu systému v prostředí s vysokou teplotou nebo může systém běžet s nižším proudem vzduchu (a tedy tišším ) chladicím ventilátorem nebo bez něj. Například procesor Pentium 4 normálně taktovaný na 3,4 GHz lze „podtaktovat“ na 2 GHz a poté jej lze bezpečně provozovat se sníženými otáčkami ventilátoru. To je vždy na úkor výkonu některých systémů. Proporcionální snížení výkonu je však obvykle menší než proporcionální snížení rychlosti hodin, protože výkon je často omezen jinými překážkami: pevný disk , GPU , řadič disku , internet , síť atd. Podtaktování se týká změn načasování synchronního obvodu, aby se snížily energetické potřeby zařízení. Úmyslné podtaktování zahrnuje omezení rychlosti procesoru, což může ovlivnit rychlost operací, ale může, ale také nemusí být zařízení znatelně méně schopné, v závislosti na jiném hardwaru a požadovaném použití.
Mnoho počítačů a dalších zařízení umožňuje podtaktování. Výrobci přidávají možnosti podtaktování z mnoha důvodů. Podtaktování může pomoci při nadměrném zahřívání, protože nižší výkon nebude generovat tolik tepla uvnitř zařízení. Může také snížit množství energie potřebné k provozu zařízení. Přenosné počítače a další zařízení napájená bateriemi mají často nastavení podtaktování, takže baterie vydrží déle bez nabíjení.
Kromě poskytování funkcí podtaktování se výrobci mohou rozhodnout omezit možnosti stroje, aby byl efektivnější. Modely RISC (Reduced Instruction Set Computer) mohou výrobcům pomoci vybudovat zařízení, která pracují s menším výkonem.
Grafické karty
Podtaktování lze provádět také na GPU procesoru grafické karty , obvykle s cílem snížit tepelný výkon. Například je možné nastavit, aby GPU běželo s nižšími hodinovými rychlostmi při provádění každodenních úkolů (např. Procházení internetu a zpracování textu), což umožňuje kartě pracovat při nižší teplotě, a tím i nižší, tišší rychlosti ventilátoru. GPU pak lze přetaktovat pro graficky náročnější aplikace, jako jsou hry. Podtaktování GPU sníží výkon, ale toto snížení pravděpodobně nebude patrné kromě graficky náročných aplikací.
Podtaktování paměti
Novější a rychlejší paměť RAM může být podtaktovaná, aby odpovídala starším systémům, což je levný způsob, jak nahradit vzácnou nebo ukončenou paměť. To může být také nutné, pokud se při vyšších nastaveních vyskytnou problémy se stabilitou, zejména v počítači s několika paměťovými moduly s různou rychlostí. Pokud podtaktujete počítačový procesor a nezměníte hodinový faktor nebo multiplikátor (poměr mezi procesorem a rychlostí hodin paměti), dojde také k přetaktování paměti.
Při použití
Dynamické škálování frekvencí (automatické podtaktování) je velmi běžné na přenosných počítačích a stalo se běžné i na stolních počítačích. V přenosných počítačích se procesor obvykle automaticky podtaktuje, kdykoli počítač pracuje na baterie. Většina moderních notebooků a stolních procesorů (využívající schémata úspory energie, jako jsou AMD Cool'n'Quiet a PowerNow! ), Se při mírném zatížení zpracování automaticky podtaktují, když to BIOS počítače a operační systém podporují. Intel také použil tuto metodu na mnoha procesorech prostřednictvím funkce nazvané SpeedStep . SpeedStep se poprvé objevil na čipech, jako jsou Core 2 Duo a selektivní modely Pentium, později se stal standardem ve středních a vyšších modelech Core i3, i5 a i7.
Některé procesory se jako obranné opatření automaticky podtaktují, aby se předešlo přehřátí, které by mohlo způsobit trvalé poškození. Když takový procesor dosáhne teploty, která je považována za příliš vysokou pro bezpečný provoz, aktivuje se obvod tepelné regulace , který automaticky snižuje hodiny a napětí jádra CPU, dokud se teplota nevrátí na bezpečnou úroveň. V řádně chlazeném prostředí by se tento mechanismus měl spouštět zřídka (pokud vůbec).
Existuje několik různých soutěží podtaktování, které mají podobný formát jako soutěže v přetaktování , kromě toho, že cílem je mít nejnižší taktovaný počítač, na rozdíl od nejvyššího.
Výhody
- Snížená spotřeba elektrické energie, zejména v kombinaci s podpětím (tj. Snížení napětí součásti pod jmenovitou hodnotu). Například tím , že uživatel počítače přetaktoval procesor Athlon XP 1700+ z 1466 na 1000 MHz a snížil napětí jádra z 1,75 na 1,15 V, snížil spotřebu energie z 64,0 na 21,6 W, tj. Snížení výkonu o 66%, pouze s 26 % nižší výkon. Totéž platí pro novější procesory: Když byl jednojádrový procesor Intel podtaktován o 20%, výkon počítače klesl pouze o 13% při 49% snížení výkonu.
Obecně je výkon spotřebovaný CPU s kapacitou C běžící na frekvenci f a napětí V přibližně
- Snížená tvorba tepla, která je přesně úměrná spotřebě energie.
- Méně hluku, protože chladicí ventilátory mohou být zpomaleny nebo dokonce odstraněny. Účinnost chladicího ventilátoru je úměrná jeho rychlosti otáčení, ale jak se zvyšuje, zvyšuje se i hluk.
- Delší životnost hardwaru.
- Zvýšená stabilita.
- Zvýšená výdrž baterie.
- Lepší kompatibilita se starými aplikacemi.
- Správný výkon velmi starých počítačových her, které byly závislé na načasování CPU.
V praxi
Linux
Linuxové jádro podporuje frekvenční modulaci CPU. V podporovaných procesorech poskytuje použití cpufreq k získání přístupu k této funkci správci systému variabilní úroveň kontroly nad taktovací frekvencí procesoru . Jádro obsahuje ve výchozím nastavení pět guvernérů: konzervativní, Ondemand, Performance, Powersave a Userspace. Konzervativní a Ondemand guvernéři upravují taktovací frekvenci v závislosti na zatížení CPU, ale každý s jinými algoritmy. Regulátor Ondemand přeskočí na maximální frekvenci při zatížení procesoru a při nečinnosti CPU krok za krokem frekvenci snižuje, zatímco konzervativní guvernér zvyšuje frekvenci krok za krokem při zatížení procesoru a při nečinnosti CPU skočí na nejnižší frekvenci. Regulátory Performance, Powersave a Userspace nastavují hodinovou frekvenci staticky: Performance na nejvyšší dostupnou, Powersave na nejnižší dostupnou a Userspace na frekvenci určenou a kontrolovanou uživatelem.
Okna
Podtaktování lze provést ručně v systému BIOS nebo pomocí aplikací systému Windows nebo dynamicky pomocí funkcí, jako je Intel SpeedStep nebo AMD Cool'n'Quiet . Ve Windows 7 a 10 lze podtaktování nastavit v „pokročilém“ nastavení plánu správy napájení.
Asus Eee PC
Dřívější modely Asus Eee PC používaly 900 MHz procesor Intel Celeron M podtaktovaný na 630 MHz.
Mac OS X
Podtaktování lze provést v EFI.
Chytré telefony a PDA
Většina smartphonů a PDA , jako jsou Motorola Droid , Palm Pre a Apple iPhone , používá k maximalizaci životnosti baterie spíše přetaktování výkonnějšího procesoru než úplné taktování méně výkonného procesoru. Návrháři takových mobilních zařízení často zjišťují, že pomalejší procesor má horší výdrž baterie než výkonnější procesor s nižším taktem . Vybírají procesor na základě výkonu na watt procesoru.
Výkon
Výkon podtaktovaného stroje bude často lepší, než by se dalo očekávat. Při běžném používání stolního počítače je plný výkon CPU zřídka potřeba. I když je systém zaneprázdněn, velká část času se obvykle stráví čekáním na data z paměti, disku nebo jiných zařízení. Taková zařízení komunikují s CPU prostřednictvím sběrnice, která pracuje na mnohem nižší šířce pásma. Obecně platí, že čím nižší je multiplikátor CPU (a tedy takt CPU), tím blíže bude jeho výkon k výkonu sběrnice a tím méně času stráví čekáním.