El underclocking , también conocido como downclocking , consiste en modificar la configuración de sincronización de una computadora o circuito electrónico para que funcione a una frecuencia de reloj más baja que la especificada. El underclocking se utiliza para reducir el consumo de energía de una computadora, aumentar la duración de la batería, reducir la emisión de calor y también puede aumentar la estabilidad, vida útil/confiabilidad y compatibilidad del sistema . El underclocking puede ser implementado por la fábrica, pero el usuario final puede hacerlo en muchas computadoras y componentes. El underclocking es lo opuesto al overclocking .
Para los microprocesadores, el propósito generalmente es disminuir la necesidad de dispositivos de disipación de calor o disminuir el consumo de energía eléctrica . Esto puede proporcionar una mayor estabilidad del sistema en entornos con altas temperaturas o puede permitir que un sistema funcione con un ventilador de enfriamiento de menor flujo de aire (y por lo tanto más silencioso ) o sin ninguno. Por ejemplo, un procesador Pentium 4 que normalmente tiene una frecuencia de 3,4 GHz puede ser "desacelerado" a 2 GHz y luego puede funcionar de forma segura con velocidades de ventilador reducidas. Esto invariablemente se produce a expensas del rendimiento del sistema. Sin embargo, la reducción proporcional del rendimiento suele ser menor que la reducción proporcional de la velocidad del reloj porque el rendimiento suele estar limitado por otros cuellos de botella: el disco duro , la GPU , el controlador de disco , Internet , la red , etc. circuito para reducir las necesidades energéticas de un dispositivo. El underclocking deliberado implica limitar la velocidad de un procesador, lo que puede afectar la velocidad de las operaciones, pero puede o no hacer que un dispositivo sea notablemente menos capaz, dependiendo del otro hardware y del uso deseado.
Muchas computadoras y otros dispositivos permiten el underclocking. Los fabricantes añaden opciones de underclocking por muchas razones. El underclocking puede ayudar con la acumulación excesiva de calor, porque un rendimiento más bajo no generará tanto calor dentro del dispositivo. También puede reducir la cantidad de energía necesaria para hacer funcionar el dispositivo. Las computadoras portátiles y otros dispositivos que funcionan con baterías a menudo tienen configuraciones de subclocking, de modo que las baterías pueden durar más sin cargarse.
Además de ofrecer funciones de underclocking, los fabricantes pueden optar por limitar la capacidad de una máquina para hacerla más eficiente. Los modelos de computadora con conjunto de instrucciones reducido (RISC) pueden ayudar a los fabricantes a construir dispositivos que funcionen con menos energía.
El underclocking también se puede realizar en las GPU de los procesadores de las tarjetas gráficas , normalmente con el objetivo de reducir la producción de calor. Por ejemplo, es posible configurar una GPU para que funcione a velocidades de reloj más bajas al realizar tareas cotidianas (por ejemplo, navegación por Internet y procesamiento de textos), permitiendo así que la tarjeta funcione a temperaturas más bajas y, por lo tanto, a velocidades de ventilador más bajas y silenciosas. Luego, la GPU se puede overclockear para aplicaciones con gráficos más intensos, como juegos. El underclocking de una GPU reducirá el rendimiento, pero esta disminución probablemente no se notará excepto en aplicaciones con uso intensivo de gráficos.
La RAM más nueva y más rápida puede reducirse para que coincida con los sistemas más antiguos como una forma económica de reemplazar la memoria rara o descontinuada. Esto también podría ser necesario si se encuentran problemas de estabilidad con configuraciones más altas, especialmente en una PC con varios módulos de memoria con diferentes velocidades de reloj. Si el procesador de una PC está subclockeado y el factor o multiplicador de reloj (la relación entre la velocidad del reloj del procesador y la memoria) no cambia, la memoria también estará subclockeada.
El escalado dinámico de frecuencia (underclocking automático) es muy común en las computadoras portátiles y también se ha vuelto común en las computadoras de escritorio. En las computadoras portátiles, el procesador generalmente se desacelera automáticamente cada vez que la computadora funciona con baterías. La mayoría de los procesadores de computadoras portátiles y de escritorio modernos (que utilizan esquemas de ahorro de energía como Cool'n'Quiet y PowerNow! [1] de AMD ) se desacelerarán automáticamente bajo una carga de procesamiento liviana, cuando el BIOS de la máquina y el sistema operativo lo admitan. Intel también ha utilizado este método en numerosos procesadores a través de una función llamada SpeedStep . SpeedStep apareció por primera vez en chips como el Core 2 Duo y en modelos Pentium selectivos, y luego se convirtió en un estándar en los modelos Core i3, i5 e i7 de gama media y alta.
Algunos procesadores reducen la frecuencia automáticamente como medida defensiva, para evitar el sobrecalentamiento que podría causar daños permanentes. Cuando dicho procesador alcanza un nivel de temperatura que se considera demasiado alto para un funcionamiento seguro, el circuito de control térmico se activa, disminuyendo automáticamente el reloj y el voltaje del núcleo de la CPU hasta que la temperatura haya regresado a un nivel seguro. En un ambiente adecuadamente enfriado, este mecanismo debería activarse rara vez (o nunca).
Hay varias competiciones de underclocking diferentes, similares en formato a las competiciones de overclocking , excepto que el objetivo es tener la computadora con la frecuencia más baja, en lugar de la más alta. [ ¿cual? ] [ cita necesaria ]
En general, la potencia consumida por una CPU con una capacitancia C , funcionando a una frecuencia f y un voltaje V es aproximadamente [4]
El kernel de Linux admite la modulación de frecuencia de la CPU. En los procesadores compatibles, el uso de cpufreq para obtener acceso a esta función le brinda al administrador del sistema un nivel variable de control sobre la velocidad del reloj de la CPU . El kernel incluye seis gobernadores por defecto: Conservador, Ondemand, Performance, Powersave, Userspace y Schedutil. [5] Los gobernadores Conservador y Ondemand ajustan la velocidad del reloj dependiendo de la carga de la CPU, pero cada uno con algoritmos diferentes. El gobernador Ondemand salta a la frecuencia máxima con la carga de la CPU y disminuye la frecuencia paso a paso con la CPU inactiva, mientras que el gobernador conservador aumenta la frecuencia paso a paso con la carga de la CPU y salta a la frecuencia más baja con la CPU inactiva. Los reguladores de Rendimiento, Powersave y Userspace establecen la velocidad del reloj estáticamente: Performance al más alto disponible, Powersave al más bajo disponible y Userspace a una frecuencia determinada y controlada por el usuario. El gobernador Schedutil estima la carga a través del mecanismo de seguimiento de carga por entidad (PELT) del programador .
El underclocking se puede realizar manualmente en el BIOS o con aplicaciones de Windows , o dinámicamente utilizando funciones como SpeedStep de Intel o Cool'n'Quiet de AMD . En Windows 7 y 10, el underclocking se puede configurar dentro de la configuración "avanzada" de un plan de administración de energía. [6] [7]
Los modelos anteriores de Asus Eee PC usaban un procesador Intel Celeron M de 900 MHz con frecuencia de reloj de 630 MHz.
El underclocking se puede realizar en el EFI.
La mayoría de los teléfonos inteligentes y PDA , como Motorola Droid , Palm Pre y Apple iPhone , utilizan la aceleración de un procesador más potente, en lugar de la sincronización completa de un procesador menos potente, para maximizar la duración de la batería. Los diseñadores de estos dispositivos móviles a menudo descubren que un procesador más lento proporciona una peor duración de la batería que un procesador más potente a una velocidad de reloj más baja . Seleccionan un procesador en función del rendimiento por vatio del procesador. [8]
El rendimiento de una máquina con underclocking suele ser mejor de lo que cabría esperar. En condiciones normales de uso de escritorio, rara vez se necesita toda la potencia de la CPU. Incluso cuando el sistema está ocupado, normalmente se pasa una gran cantidad de tiempo esperando datos de la memoria, el disco u otros dispositivos. Estos dispositivos se comunican con la CPU a través de un bus que funciona con un ancho de banda mucho menor. Generalmente, cuanto menor sea el multiplicador de la CPU (y por lo tanto la velocidad de reloj de una CPU), más cercano será su rendimiento al del bus y menos tiempo pasará esperando.
