Есть ли у процессора минимальная частота?

Question

[Denisca Gareev]

Будет ли современный процессор стабильно работать, например, на частоте 1МГц или даже 1Гц?

Comments

[Владислав Лысков]

есть, у меня лично минимальная 1ГГц

[Denisca Gareev]

Владислав Лысков, содержательно... А какой у вас процессор? Чем обусловлена его минимальная частота именно в 1ГГц?

[Владислав Лысков]

Denisca Gareev, i5 1035G1, в каком плане чем обусловлена? так сделали, что б батарейку не сажал просто так, когда нужно он её поднимает

[Denisca Gareev]

Владислав Лысков, А какая минимальная частота? Возможна ли стабильная работа процессора на частоте, например, меньше 100МГц

[Владислав Лысков]

Denisca Gareev, не знаю какая минимальная впринципе, возможна, если у тебя процессор обрабатывает сложение чисел, но не одна современная операционнаяя система на таком не завёдтся

[Виктор]

Если в процессоре использованы динамические элементы памяти (т.е. такие, запоминание в которых обусловлено зарядом конденсаторов), то минимальная тактовая частота существует. На этом принципе основано действие всех нынешних планок DDR - единичка записывается в ячейку путем впрыска нескольких электронов на затвор полевого транзистора. Этот затвор полностью изолирован (так образуется микроконденсатор ёмкостью доли пикофарады). Но идеальной изоляции не бывает, поэтому записанную инфу приходится регенерировать (переписывать) с частотой не ниже определённой, иначе заряд "стечёт" и записанная инфа потеряется. А частота регенерации, сами понимаете, напрямую связана с тактовой частотой.
Но бывают процы чисто статические, т.е. без динамических элементов памяти - вот в них можно понижать тактовую частоту вплоть до нуля. Старые, типа 8080, 8086, точно были статическими, а вот насчёт современных я не уверен, поскольку достичь плотности в миллиарды элементов на кристалле без применения динамической памяти, как мне кажется, затруднительно.

[hint000]

Виктор,

Старые, типа 8080, 8086, точно были статическими, а вот насчёт современных я не уверен, поскольку достичь плотности в миллиарды элементов на кристалле без применения динамической памяти, как мне кажется, затруднительно.

Регистры статические и кэш статический - и у современных процессоров, ибо динамическая память сильно медленнее статической.

поскольку достичь плотности в миллиарды элементов на кристалле без применения динамической памяти, как мне кажется, затруднительно.

Достигают как-то, учитывая, что кэш сейчас может занимать больше половины кристалла. Не жалеют площади кристалла, ибо очень хороший прирост скорости за счёт статической памяти.

Answer 1

[pfg21]

будет :) проц может работать с любой частотой "вниз"
при тротлинге на ядра перестает подаваться тактовая частота и они зависают в одном состоянии, пока дальше не начнут подвать тактовую частоту.
на этот момент тактовая частота проца = 0 гц - он "стоит" сохраняя свое состояние.

Answer 2

[mayton2019]

У меня был комп Электроника БК1001 и ZXSpectrum которые работали на частотах 3 и 3.5 Мгц и никаких
проблем я не испытывал.

Проблемы теоретически могут быть у комьютерных игр которые завязаны на том что 1 тик или один кадр
игровой логики может быть обработан за 1/50 долю секунды к примеру и некоторые игры при замедлении
тактовой частоты могут вести себя странно. Впрочем в каждом кейсе надо разбираться. Странно - не означает
неправильно. Просто разработчик когда писал игру расчитывал на определенную производительность.

Прикладной код, при работе на низких частотах может видеть некоторые аномалии при работе с датой-временем
но это вообще не проблема процессора - а это проблема вашего прикладного кода. Тоесть вы должны были
писать код таким образом что даже припаркованный VMWare не должен крашить вашу бизне логику только
потому что часы резко прыгнули вперед на несколько суток например.

Других проблем вобщем-то не предвидится.

Comments

[U235U235]

На назких частотах точно будут проблемы, но не с процессором, а с динамической памятью.

[mayton2019]

U235U235, давайте обсуждать это более детально.

[pfg21]

часовой таймер и таймеры прерывания оторваны от тактовой частоты проца. так что проблем с этим не будет.
в первых 086 286 были бы проблемы, там часы и прерывания были привязаны к тактовой частоте центрального проца. но уже давно это не так.
вообще сейчас в компутере столько всякого разночастотного напихано что голову сломаешь :)

действительно, из современных железок наверн только динамическая память аппаратно ограничена на частоту обновления "снизу".
но память в современных компутерах полностью асинхронна.
проц будет работать на своей частоте, а память на своей. и вполне вероятно при этом нормально общаясь через кеши...

[mayton2019]

pfg21, да современное железо можно рассматривать как "сеть в миниатюре" более чем "машину фон-неймана"

Answer 3

[pindschik]

По факту - эксперименты "а давайте замедлим процессор до 40 мегагерц и запустим windows 95" прокатывают. Но в процессоре есть кэш-память, и вообще он сложен. При некоем, ну очень сильном снижении частоты - могут начаться процессы деградации данных внутри него, из-за того что не происходит их регенерация (обработка и перенос) с каждым новым тактом. В то же время у процессора куча технологий энергосбережения, предотвращения перегрева, временного отключения и т.п. Вероятнее всего дегенерация данных никогда не происходит, в силу того, что заморозка тактов - заложенная в него технология.

Но вопрос уж очень абстрактный... Вполне возможно, что какой-нибудь промышленный процессор, у которого одна рабочая тактовая частота - глюканет как при ее превышении, так и при понижении.