为什么有最低 CPU 速度的硬件限制？ [关闭]答案

【问题标题】：Why there is a hardware limit with minimum CPU speed? [closed]为什么有最低 CPU 速度的硬件限制？ [关闭]
【发布时间】：2022-01-07 23:55:12
【问题描述】：

我想限制 CPU 速度以节省电量。但是有一个 933MHz 的硬件最低 CPU 速度限制。使用Ubuntu 20.04 LTS 和cpufreq-set 命令。

第一个问题是，为什么会有限制？和Clock chip有关系吗？

其次，是否可以强制CPU以较低的速度工作？如果是，对硬件有害吗？

【问题讨论】：

我不知道真正的原因。只是提到动态 RAM 需要最低刷新率。而且您不在正确的网站上。
很好的哲学问题。我猜硬件的设计目的是在一定的频率范围内工作。让它在无限低频率或超出范围内工作是不值得的（或者会非常昂贵）。首先，我猜维护易失性内存/寄存器需要最低频率。除了降低频率之外，还有其他节省功率的机制。如果您担心功耗，可以购买功率计，我敢打赌，电源适配器或变压器比省电模式下空闲的 CPU 消耗更多的能量。也许 GPU 也是如此。
@alfC 谢谢，关键是我需要电池尽可能长时间地使用。所以关闭wifi，降低屏幕亮度，将设备保持在凉爽的地方，以便风扇以慢速运行等等......但我很好奇为什么会有这样的限制。

标签： linux ubuntu cpu cpu-architecture

【解决方案1】：

Intel/AMD 中可能存在一些动态逻辑（它只能在某个最低时钟频率下工作，因为它依赖于在其他一些输入波纹通过某些门并改变输出之前读取结果。）

除此之外，是的，race-to-sleep 比时钟非常慢更有效。当 CPU 必须为某事唤醒时，最好不要太缓慢地完成这项工作，以便整个 CPU 内核可以重新进入睡眠状态。这不仅降低了时钟（实际上是 0Hz），而且降低了电压，比任何可能的静止状态都节省了更多的电量。

当您远离最大涡轮频率/电压时，固定计算工作量的总能量会迅速减少，但随着速度变慢，它并没有持续改善。泄漏电流很大，并且无论时钟频率如何都是恒定的，因此时钟速度较慢（因此使相同数量的工作需要更长的时间）意味着您为该泄漏电流付出的时间更长。

Skylake 发布时，在 IDF2015 上讨论了 CPU 电源管理，讨论了其中的一些问题。就每单位能量的功而言，功率效率的最佳点在 800 或 900 MHz 左右。某些 Skylake CPU（如 Y 系列 IIRC？）具有硬件支持，可在睡眠/空闲之间循环，并以一些占空比达到比仅通过降低时钟速度有效达到的更低的功率和性能点。

wikichip 有幻灯片的 PDF，但不幸的是，谈话中的音频似乎并没有在任何地方在线： https://en.wikichip.org/w/images/8/83/Intel_Architecture%2C_Code_Name_Skylake_Deep_Dive-_A_New_Architecture_to_Manage_Power_Performance_and_Energy_Efficiency.pdf

【讨论】：