Kleines Experiment - "underclocking" eines 486er

[Odin]

Hallo,

ich hatte heute mal wieder Langweile, und da das Hardware-Archiv im Moment noch kaum besucht wird, habe ich mir mal was anderes gesucht...

Ich habe mich also gefragt, wie weit man wohl einen 486er heruntertakten kann...

Also habe ich mir ein Noname-Board geschnappt, einen i486DX und 8MB RAM verbaut. Ansonsten ist nur noch eine Grafikkarte vorhanden.
Das Board, das ich gewählt habe, benötigt einen Quarzoszillator zur Einstellung des CPU-Taktes. Das macht die Sache sehr einfach .

Hier ein Bild eines Quarzoszillators (für die Laien):


Diese niedlichen kleinen Teile gibt es ja in allem möglichen Frequenzen und da habe ich mir einen mit 33MHz, einen mit 16MHz und einen mit 7,68MHz (8MHz habe ich keinen gefunden) genommen.

Mit 33MHz läuft der Prozessor auf Standard-Takt, es ist also nichts ungewöhnliches. 16MHz gehen auch ohne Probleme (wird auch vom Board noch unterstützt).

Und nun wird es interessant: mit 7,68MHz läuft er auch, allerdings recht langsam (warum nur? )... Der POST dauert ~1 Minute, aber der Rechner läuft .

Wenn ich morgen Zeit habe, werde ich mit dem Takt noch weiter runtergehen, und mal gucken, wann der Rechner versagt...
Der eine oder andere mag jetzt denken, dass man den Takt wohl unendlich weit herabsenken kann - dem ist aber nicht so. Aufgrund der Konstrunktion von halbwegs modernen Prozessoren führt ein zu geringer Takt zu Datenverlusten weil z.B. der Arbeitsspeicher nicht mehr "refresht" werden kann (die Zeit bis zum nächsten Refresh reicht nicht, um die Daten zu halten).

Also wer mich unterbieten will - nur zu !

Gruss,
Odin

[CptKlotz]

Hmm... Das ist ja noch freakiger als Jinsus DVD-Player-Experiment :-)

Welche Frequenz haben eigentlich Oszillatoren für frühe Pentiums? 59.99999999341 hz? :-)

Du hast allerdings vergessen, zu erwähnen, daß Du keine Verantwortung für kleine Script-Kiddies übernimmst, die mit solchen Experimenten ihrer seelischen oder körperlichen Gesundheit schaden oder ihre DOS-PCs ruinieren und dann hier herumjammern. Auch solltest Du darauf hinweisen, daß man Hunde zum Trocknen nicht in den Mikrowellenherd stecken darf, daß Objekte im Rückspiegel näher sind als sie erscheinen und daß Dein Posting Spuren von Erdnüssen enthalten kann... Sehr verantwortungslos!

Scherz beiseite... Ich verleihe zum zweiten Mal den Rang "Freak des Monats" für die Zeitdauer eines solchen :-)

Was das Hardware-Archiv angeht: Ist eben Sommerloch im Forum :-)

Wenn das Archiv mittlerweile weit genug ist, und Du Zeit und Lust hast, schicke ich mal Handbuch und BIOS für's TX97-E und für's P2L-B (Für's Foto kannst Du meine Scans aus dem Foto-Thread verwenden, vermute ich...)

Gruß,
Stephan

[Dosenware]

hmm, Pentium Overdrive ohne Luefter drauf - 18MB Ram rein und http://winhistory.de/more/386/xpmini.htm

[CptKlotz]

Ja, Winhistory ist eine witzige Seite... Leider mindert die gruselige sprachliche Qualität der Seite mein Surfvergnügen erheblich :-(

[Odin]

Welche Frequenz haben eigentlich Oszillatoren für frühe Pentiums? 59.99999999341 hz?

Dafür gibt es dann schon ICs mit 14,318MHz-Quarz, die können den Takt dann hochschrauben.

hmm, Pentium Overdrive ohne Luefter drauf - 18MB Ram rein

Das ist zu einfach... geht ja alles von selbst... heute sind erst mal 4MHz dran :)

[Odin]

So, da mein 4MHz-Oszillator im Eimer zu sein scheint, habe ich mir eine kleine Schaltung gebaut, die auch ein Taktsignal liefert (ohne Quarz).

Konzipiert war das ganze auf ~1MHz, damit läuft der Rechner aber nicht. Jetzt baue ich das Teil mal auf 4MHz um, mal sehen ob das klappt :)

[CptKlotz]

Gedankenspielerei: Gibt es womöglich eine sinnvolle praktische Anwendung für diese Oszillator-Spielerei?

Wäre es möglich, einen Oszillator für die Taktfrequenz zu bauen, der sich stufenlos regeln oder in Stufen umschalten läßt, um den Rechner schrittweise bremsen zu können?

Das könnte nützlich sein, um alte Spiele zum Laufen zu bewegen, die teilweise schon auf einem 486er viel zu schnell laufen, weil der Programmierer wieder mal nicht an "Moores Gesetz" gedacht hat :-)

(Das ist ja seit jeher ein merkwürdiges Phänomen bei PC-Spielen: Einerseits werden irre ressourcenfressende Spiele programmiert, weil ja die nächste, schnellere PC-Generation schon bald kommt. Andererseits wird nicht in Betracht gezogen, daß die Nach-Nachfolger-Generation WIEDER entsprechend schneller ist. Häufig laufen die Spiele dann zwei PC-Generationen weiter schon wieder zu schnell)

[Odin]

Wäre es möglich, einen Oszillator für die Taktfrequenz zu bauen, der sich stufenlos regeln oder in Stufen umschalten läßt, ...

Klar.

... um den Rechner schrittweise bremsen zu können?

Das müsste auch gehen...

[Odin]

Ich habe meinen Fehler gefunden...

Mein Selbstbau-Taktgenerator liefert ein ziemlich schlechtes Signal, deswegen läuft die CPU damit auch nicht. Ich werde mein Design wohl überdenken müssen :-?

[romsom]

Was ist denn aus dem Projekt geworden?

Wenn noch in irgendeiner Form Interesse besteht würde sich als Taktgenerator vielleicht so etwas anbeiten:

http://elexs.de/clock5.htm

Da wäre dann sowohl Underclocking (500Khz sollten wohl wenig genug sein ;) ) als auch Overclocking möglich, stufenlos. Und man hat ein Quarzgenaues Signal.
Gruß,

Roman

[Odin]

Ich habe da nicht weiter dran gebastelt. Möglichkeiten gibt es da genug, die einfachste ist sicherlich, dass man einen geeigneten Quarzoszillator besorgt. Draufstecken und die Sache läuft.

Die Frage ist nur eben, bis zu welchem Takt das Ding noch stabil läuft. Irgendwann kommt der Punkt, an dem man nicht mehr weiter runter gehen kann. Da kann es sein, dass 500kHz schon zu wenig sind. Diese Grenze wird einmal duch den Prozessor selbst bestimmt und durch den Arbeitsspeicher. Der ist nämlich nicht statisch und deshalb muss der Inhalt immer wieder "aufgefrischt" werden. Irgendwann sind die Daten dann weg, noch bevor sie wieder "aufgefrischt" wurden... was dann passiert kann sich ja jeder selbst denken.

Wer Lust hat, kann das ja mal selbst probieren, kaputt geht dabei nichts. Der Rechner kann nur instabil werden oder gar nicht laufen. Ich habe im Moment nicht so die Zeit zum Rumbasteln...

Mir macht im Moment mein "großer" Rechner einige Sorgen und mein Auto auch und deshalb sieht es für die DOS-Kisten im Moment etwas düster aus...

[Dosenware]

Der ist nämlich nicht statisch und deshalb muss der Inhalt immer wieder "aufgefrischt" werden.

Kuehlung verlaengert nicht nur die Haltbarkeit von Lebensmitteln

[Odin]

Und was hat das jetzt mit dem Untertakten zu tun? Es ging dabei nicht um Übertakten

[Dosenware]

ich weis

Durch Kuehlung halten sich die Daten laenger im Ram -> niedrigerer Takt moeglich.

gabs vor kurzem auch einen schoenen Artikel in der c't, dabei ging es um Passwortsicherheit und den S3 Modus: Speicheriegel eingefroren, ausgebaut und woanders ausgelesen - mit Stickstoff ging das sogar noch ein paar Stunden spaeter...

[Odin]

Achja stimmt. Davon hatte ich auch gelesen.

Aber ich kühle doch keine EDO-RAMs mit Stickstoff, nur um den Prozessor mit einem so geringen Takt betreiben zu können aber lustig wäre das sicherlich...