Текст книги "Оптимизация BIOS. Полный справочник по всем параметрам BIOS и их настройкам"

Обычные опции: AGP, PCI.

Несмотря на то, что шина AGP была создана исключительно для работы с графикой, некоторым пользователям по-прежнему приходится использовать видеокарты PCI для поддержки нескольких мониторов. Причина заключается в том, что в системе имеется лишь один порт AGP! Если вы хотите использовать несколько мониторов, вы можете купить AGP-карту с поддержкой нескольких мониторов или использовать видеокарту PCI.

Если вы обновили видеокарту PCI в карту AGP, для вас будет большим соблазном использовать устаревшую карту PCI для поддержки второго монитора. Карта PCI справится с этой задачей, так как ей придется только отправлять данные на второй монитор. Для второго монитора вам не нужна мощная видеокарта, потому что Microsoft Windows 2000/XP не поддерживает ускорение 3D-графики для второго монитора.

Если видеокарта AGP работает вместе с видеокартой PCI, BIOS необходимо определить, какая видеокарта является первичной. По умолчанию в качестве первичной видеокарты используется карта AGP, как более быстрая.

С помощью BIOS вы можете вручную выбрать видеокарту, которая будет загружаться с системой. Это важно в том случае, если у вас есть карты AGP и PCI, но к компьютеру подключен только один монитор. Данная функция BIOS позволяет выбрать, хотите ли вы загрузиться с видеокартой AGP или видеокартой PCI.

Если вы пользуетесь одной видеокартой, BIOS распознает ее и загрузит систему с ней, причем независимо от того, как вы настроили данную опцию. Тем не менее, правильная настройка функции позволит сэкономить время загрузки, которое требуется для определения и инициализации карты. Например, если у вас установлена видеокарта AGP, настройка функции Init Display Fir st на AGP позволит ускорить процесс загрузки системы.

Если вы работаете с одной видеокартой, рекомендуем настроить эту опцию на нужное значение (AGP для карты AGP или PCI для карты PCI).

Если в вашей системе установлено несколько видеокарт, выбор видеокарты для загрузки полностью зависит от вас. Рекомендуем выбрать самую быструю видеокарту.

Обычные опции: 1, 4, 8, 12.

Современные материнские платы поставляются с конвейерной шиной процессора, которая позволяет увеличить производительность при высоких частотах. Несколько этапов конвейера могут также использоваться для постановки в очередь группы команд, отправленных на процессор. Очередность команд существенно повышает производительность, так как она эффективно маскирует ожидание шины процессора. В оптимальных условиях время ожидания между командами может быть сокращено до одного цикла!

Эта функция BIOS управляет использованием очереди команд для шины процессора. Обычно вам доступны только две опции. В зависимости от материнской платы, это могут быть 1 и 4, 1 и 8 или 1 и 12. Причина заключается в том, что данная опция не позволяет выбрать количество команд для постановки в очередь.

Вы можете только включить или выключить очередность команд для конвейера шины процессора. Количество доступных для очереди команд полностью зависит от количества этапов в конвейере. Поэтому на многих материнских платах для этой функции доступны лишь настройки Enabled и Disabled.

Первая опция – это всегда 1; данная опция не позволяет шине процессора поставить в очередь лишние команды. Если вы выберите ее, каждая команда будет инициироваться только после того, как процессор завершит исполнение предыдущей команды. Поэтому для всех команд выделяется максимальное время ожидания. Это может быть любое время в диапазоне от 4 циклов (для 4 ступеней) до 12 циклов (для 12 ступеней).

Как видите, при этом производительность процессора снижается, так как ему приходится ждать, пока каждая команда не пройдет через конвейер. Снижение производительности серьезно зависит от протяженности конвейера. Чем длиннее конвейер, тем сильнее эффект.

Если вторая опция равна 4, это значит, что конвейер шины процессора состоит из четырех этапов. Выбор данной опции позволит ставить в очередь до четырех команд. Затем каждая команда может быть успешно обработана с задержкой всего в один цикл.

Если вторая опция равна 8, это значит, что конвейер шины процессора состоит из восьми этапов. Выбор данной опции позволит ставить в очередь до восьми команд. Затем каждая команда может быть успешно обработана с задержкой всего в один цикл.

Если вторая опция равна 12, это значит, что конвейер шины процессора состоит из двенадцати этапов. Выбор данной опции позволит ставить в очередь до двенадцати команд. Затем каждая команда может быть успешно обработана с задержкой всего в один цикл.

Обратите внимание: задержка в один цикл возможна только в том случае, если конвейер полностью заполнен. Если конвейер заполнен лишь частично, для команд будет использоваться время ожидания, превышающее один цикл. Тем не менее, общая задержка для всех команд все равно будет существенно меньше, чем в стандартных условиях.

В большинстве случаев рекомендуем активировать очередность процессора: выберите значение 4/8/12 или Enabled. Это позволяет шине процессора маскировать время ожидания путем постановки в очередь лишних команд. После активации данной функции производительность системы должна заметно возрасти.

Этой опцией можно пользоваться и при разгонке процессора. Постановка команд в очередь способна не только повысить производительность системы, но и привести к нестабильности при высоких частотах. Чтобы разогнать систему, вам придется отключить данную функцию. Это снизит производительность, но процессор будет работать более стабильно и сможет разогнаться сильнее.

Обратите внимание на то, что дефицит производительности в системах с 812 ступенями может не окупить преимущества, полученные при разгонке процессора. Причина заключается в том, что подобные шины процессора имеют очень долгое время ожидания. Если не замаскировать его с помощью очередности команд, потеря производительности может быть настолько велика, что ее не удастся компенсировать даже разгонкой процессора. Поэтому рекомендуем включить данную функцию для шин с 8-12 ступенями, даже если это ограничит ваши возможности при разгонке.

Обычные опции: PIC, APIC.

Эта опция BIOS используется для того, чтобы включить или выключить функцию APIC материнской платы (Advanced Programmable Interrupt Controller – Программируемый контроллер прерываний). Функция APIC представляет собой набор из нескольких устройств, которые составляют контроллер прерываний. Сейчас он состоит из трех портов: локального APIC, I/O APIC и шины APIC.

Локальный порт APIC отправляет прерывания на определенный процессор, следовательно, каждому процессору в системе требуется свой локальный порт APIC. Системе с двумя процессорами требуются два локальных порта APIC. Так как локальный порт APIC встраивается в каждый процессор со времени выхода процессора Intel Pentium P54C, этот вопрос не должен вас волновать.

Порт I/O APIC представляет собой замену для устаревшего контроллера 8259 PIC (Programmable Interrupt Controller – Программируемый контроллер прерываний), который по-прежнему используется многими материнскими платами. Он собирает сигналы прерываний от устройств I/O и отправляет сообщения на локальные порты APIC через шину APIC, которая подключается к портам APIC.

В системе может быть до восьми I/O APIC, причем каждый контроллер способен поддерживать от 24 (обычно) до 64 линий прерываний. Как видите, это позволяет системе поддерживать больше прерываний I/O, чем при работе с контроллером 8259 PIC. Обратите внимание: если в системе нет хотя бы одного контроллера I/O APIC, локальный порт APIC станет бесполезен, и система будет работать на базе контроллера 8259 PIC.

В итоге: функция APIC обеспечивает поддержку нескольких процессоров, большее количество прерываний IRQ, и ускоренную обработку прерываний, которая невозможна при работе с устаревшим контроллером 8259 PIC. Несмотря на то, что данной функцией можно пользоваться на платах с одним процессором, скорее всего, вы встретитесь с ней на плате с несколькими процессорами. Причина заключается в том, что данную функцию поддерживают только новые операционные системы, например, Microsoft Windows NT, Windows 2000 и Windows XP. Более старые операционные системы (DOS, Windows 95/98) не поддерживают функцию APIC. По мере перехода пользователей персональных компьютеров на Windows XP производители будут, вероятно, переходить на выпуск материнских плат с одним процессором, которые поддерживают функцию APIC.

Рекомендуем включить эту функцию при работе в новой операционной системе Win32 (Windows NT, 2000 или Windows XP). Если вы используете материнскую плату с несколькими процессорами, вы должны включить данную опцию, так как она необходима для обработки прерываний в подобной системе.

Вам придется отключить эту функцию в устаревшей операционной системе (DOS или Windows 95/98) на плате с одним процессором. Причина заключается в том, что драйверы MS-DOS предполагают, что они могут вести запись на контроллер 8259 PIC (в то время функции APIC еще не было). Отключение функции приведет к тому, что APIC вернется в режим 8259 PIC.

Обычные опции: 1, 4, 8, 12.

Современные материнские платы поставляются с конвейерной шиной процессора, которая позволяет увеличить производительность при высоких частотах. Несколько этапов конвейера могут также использоваться для постановки в очередь группы команд, отправленных на процессор. Очередность команд существенно повышает производительность, так как она эффективно маскирует ожидание шины процессора. В оптимальных условиях время ожидания между командами может быть сокращено до одного цикла!

Эта функция BIOS управляет использованием очереди команд для шины процессора. Обычно доступны только две опции. В зависимости от материнской платы, это могут быть 1 и 4, 1 и 8 или 1 и 12. Причина заключается в том, что данная опция не позволяет выбрать количество команд для постановки в очередь.

Вы можете только включить или выключить очередность команд для конвейера шины процессора. Количество доступных для очереди команд полностью зависит от количества этапов в конвейере. Поэтому на многих материнских платах для этой функции доступны лишь настройки Enabled и Disabled.

Первая опция – это всегда 1; данная опция не позволяет шине процессора поставить в очередь лишние команды. Если вы выберите ее, каждая команда будет инициироваться только после того, как процессор завершит исполнение предыдущей команды. Поэтому для всех команд выделяется максимальное время ожидания. Это может быть любое время в диапазоне от 4 циклов (для 4 ступеней) до 12 циклов (для 12 ступеней).

Как видите, при этом производительность процессора снижается, так как ему приходится ждать, пока каждая команда не пройдет через конвейер. Снижение производительности серьезно зависит от протяженности конвейера. Чем длиннее конвейер, тем сильнее эффект.

Если вторая опция равна 4, это значит, что конвейер шины процессора состоит из четырех этапов. Выбор данной опции позволит ставить в очередь до четырех команд. Затем каждая команда может быть успешно обработана с задержкой всего в один цикл.

Если вторая опция равна 8, это значит, что конвейер шины процессора состоит из восьми этапов. Выбор данной опции позволит ставить в очередь до восьми команд. Затем каждая команда может быть успешно обработана с задержкой всего в один цикл.

Если вторая опция равна 12, это значит, что конвейер шины процессора состоит из двенадцати этапов. Выбор данной опции позволит ставить в очередь до двенадцати команд. Затем каждая команда может быть успешно обработана с задержкой всего в один цикл.

Обратите внимание: задержка в один цикл возможна только в том случае, если конвейер полностью заполнен. Если конвейер заполнен лишь частично, для команд будет использоваться время ожидания, превышающее один цикл. Тем не менее, общая задержка для всех команд все равно будет существенно меньше, чем в стандартных условиях.

В большинстве случаев рекомендуем активировать очередность процессора: выберите значение 4/8/12 или Enabled. Это позволяет шине процессора маскировать время ожидания путем постановки в очередь лишних команд. После активации данной функции производительность системы должна заметно возрасти.

Этой опцией можно пользоваться и при разгонке процессора. Постановка команд в очередь способна не только повысить производительность системы, но и привести к нестабильности при высоких частотах. Чтобы разогнать систему, вам придется отключить данную функцию. Это снизит производительность, но процессор будет работать более стабильно и сможет разогнаться сильнее.

Обратите внимание на то, что дефицит производительности в системах с 812 ступенями может не окупить преимущества, полученные при разгонке процессора. Причина заключается в том, что подобные шины процессора имеют очень долгое время ожидания. Если не замаскировать его с помощью очередности команд, потеря производительности может быть настолько велика, что ее не удастся компенсировать даже разгонкой процессора. Поэтому рекомендуем включить данную функцию для шин с 8-12 ступенями, даже если это ограничит ваши возможности при разгонке.

Обычные опции: Enabled, Disabled.

Шина ISA (AT) изначально представляла собой шину 8-бит с частотой 4.77 МГц. Затем она была расширена под 16-бит с частотой 6 МГц, а впоследствии 8 МГц. Наконец, шина ISA была стандартизирована под частоту 8.33 МГц.

Так как для завершения каждой операции ISA требуется от двух до восьми циклов, максимальная пропускная способность шины составляет от 4.77 Мб/с для карт 8-бит до 8.33 Мб/с для карт 16-бит.

Максимальная пропускная способность шины ISA 8-бит = 8.33 МГц х 1 байт (8-бит) / 2 цикла = 4.77 Мб/с.

Максимальная пропускная способность шины ISA 16-бит = 8.33 МГц х 2 байта (16-бит) / 2 цикла = 8.33 Мб/с.

Эта функция BIOS позволяет разогнать шину ISA с помощью использования скорости таймера 14.318 МГц. Это позволяет существенно увеличить производительность шины ISA, так как она будет работать на 72 % быстрее. При такой скорости шины карты 8-бит имеют пропускную способность 7.16 Мб, а карты 16-бит – пропускную способность 14.32 Мб.

В большинстве случаев рекомендуем включить данную функцию, чтобы повысить производительность шины ISA. Конечно, это следует делать только при наличии в вашей системе устройств ISA. В противном случае, эта функция бесполезна.

Обратите внимание на то, что новые карты ISA способны поддерживать повышенные скорости, а устаревшие карты ISA – нет. Если ваша карта ISA работает неправильно, отключите эту опцию.

Обычные опции: Enabled, Disabled.

Эта функция является аналогом функции AGP ISA Aliasing.

Данная опция ведет происхождение от первых компьютеров IBM. Когда IBM создавала первые системы, они имели только 10 строк (10-бит) для адресов I/O. Поэтому диапазон адресации I/O занимал лишь 1 Кб или 1024 байт. Из 1024 адресов первые 256 адресов были зарезервированы для материнской платы, а оставшиеся 768 адресов – для устройств. В будущем эта система стала важнейшим ограничением.

Позднее материнские платы начали использовать 16 строк для адресов I/O. Это должно было создать диапазон адресации I/O, равный 64 килобайт. К сожалению, многие устройства ISA могли работать только с кодировкой 10-бит. Причина заключается в том, что подобные устройства создавались для оригинальной спецификации IBM, которая поддерживала лишь 10 строк адресов.

Чтобы решить данную проблему, пространство 64 Кб I/O было фрагментировано на разделы по 1 Кб. Однако первые 256 адресов должны быть зарезервированы для материнской платы, следовательно, только первые 256 байт каждого раздела могут быть декодированы в формат 16-бит. Поэтому все устройства 10-бит ISA ограничены последними 768 байтами разделов I/O.

В результате такие устройства ISA могут использовать только 768 адресов I/O. Так как впоследствии появилось множество разнообразных устройств ISA, это ограничение создало множество проблем совместимости. Две карты ISA могли использовать одни адреса I/O, что приводило к их несовместимости. Несмотря на то, что производители пытались уменьшить количество конфликтов путем стандартизации I/O адресов по классам устройств, этого оказалось недостаточно.

Наконец, появилось решение проблемы. Вместо того чтобы предоставлять каждому устройству ISA все адреса I/O в диапазоне 10-бит, для устройств было выделено небольшое пространство, а недостающие адреса были «заимствованы» из диапазона 16-бит I/O! Так удалось справиться с задачей.

Устройство ISA получает небольшое количество адресов I/O в диапазоне 10-бит. Затем пространство расширяется с помощью корректировки 16-бит. Так как любой адрес I/O в области декодировки 10-бит имеет шестьдесят три соответствия в кодировке 16-бит, общее количество адресов I/O увеличивается с 768 до 49152!

Кроме того, каждой карте ISA теперь требуется очень мало адресов в диапазоне 10-бит. Это позволило свести к минимуму вероятность конфликтов между устройствами ISA в данном диапазоне. Это решение получило название ISA Aliasing (Корректировка ISA).

Все это очень хорошо для устройств ISA. К сожалению, ограничение 10-бит устройств ISA действует и на устройства, которые используют адресацию 16-бит, то есть устройства AGP и PCI. Как мы уже говорили, только первые 256 адресов разделов поддерживают адресацию 16-бит. Это значит, что все устройства с адресацией 16-бит ограничиваются 256 байтами пространства I/O.

Если устройству с адресацией 16-бит требуется больше адресов I/O, ему необходимо занять часть пространства 10-бит ISA. Например, если карте AGP нужно 8 килобайт пространства I/O, она забирает восемь разделов I/O (состоящих из восьми разделов 16-бит и восьми разделов 10-бит). Так как устройства ISA используют опцию ISA Aliasing, чтобы расширить пространство I/O, вероятность конфликтов между устройствами ISA и картой AGP резко возрастает. Конфликт приведет к тому, что карты не будут работать.

Существуют два решения проблемы. Вы можете ограничить карту AGP диапазоном 256 байт в пространстве I/O. Разумеется, данное решение нельзя назвать предпочтительным.

Второй метод (предпочтительный) состоит в том, чтобы обойти ограничение и выделить для карты AGP все необходимое пространство I/O.

В этом поможет функция ISA Enable Bit. Установка по умолчанию (Enabled) заставляет системный контроллер корректировать адреса ISA с помощью бит адресов [15:10] – последних 6-бит. Для декодировки используются только первые 10-бит (адреса от 0 до 9). Благодаря этому все устройства с адресацией 16-бит ограничиваются максимальным диапазоном I/O на 256 байт.

Если вы отключите эту функцию, системный контроллер не будет выполнять ISA-корректировку, и для декодировки адресного пространства I/O будут использоваться все адреса 16-бит. При этом все устройства с адресацией 16-бит получат полный доступ к пространству I/O 64 килобайт.

Рекомендуем отключить данную функцию, чтобы улучшить производительность AGP (и PCI). Благодаря этому ваша карта AGP или PCI не будет конфликтовать с картами ISA. Включайте корректировку только в том случае, если ваши устройства ISA конфликтуют друг с другом.

K

Обычные опции: Default, Optimal.

Как ясно из названия, эта функция BIOS относится только к процессорам производства AMD. Она управляет регистром Clock Control (CLK_CTL) Model Specific Register (MSR) – Регистр управления таймером для модели, который входит в состав системы управления питанием процессора AMD Athlon.

Прежде всего, мы должны помнить о том, что серия процессоров AMD Athlon имеет четыре различных состояния управления питанием:

• Working State – Рабочее состояние (C0);

• Halt State – Состояние остановки (C1);

• Stop Grant State – Состояние блокировки (C2 и S1);

• Probe State – Состояние импульса.

Процессор Athlon может переключаться в режим ожидания из состояния Halt или Stop Grant. В этих состояниях процессор отправляет особый цикл HLT или STP-CLK# на мост, который отключает системную шину Athlon. Затем процессор входит в режим ожидания.

В отличие от процессора Intel Pentium 4, процессор Athlon экономит электроэнергию путем снижения внутренней скорости. Тактовая частота шины процессора Athlon остается неизменной; с помощью встроенной функции деления частоты процессор Athlon может уменьшить тактовую частоту до ¹ /₆₄ (Palomino и более старые серии) и даже до ¹ /₈ (Thoroughbred и более новые серии) от обычного значения. Это значит, что процессор 2.0 ГГц Athlon Palomino (или более старой серии) в режиме ожидания имеет частоту 31.25 МГц! Если тот же самый процессор имеет ядро Thoroughbred, в режиме ожидания он будет иметь частоту 250 МГц.

Как видите, старые системы Athlon имеют более низкую частоту по сравнению с новыми системами. Это приводит к существенному снижению потребления энергии в режиме ожидания. Например, в режиме ожидания процессоры Athlon Palomino расходуют только 0.86 Вт энергии. Новейшие процессоры Athlon Thoroughbred-B в режиме ожидания расходуют 8.9 Вт энергии. Однако невысокая частота старых процессоров Athlon обозначает, что для выхода из режима ожидания им понадобится намного больше времени. Иногда это может привести к проблемам.

Старые процессоры Athlon имеют ошибку (номер 11 Errata), которая называется «PLL Overshoot on Wake-Up from Disconnect Causes Auto-Compensation Circuit to Fail» («Перегрузка PLL при включении приводит к сбою цепочки автоматической компенсации»). По причине этого процессор может превысить обычную тактовую частоту при включении из режима ожидания. В результате скорость передачи данных I/O шины Athlon падает, и цепочка автоматической компенсации пытается это исправить. Однако времени недостаточно, и скорость передачи не удается восстановить до того, как процессор подключится к системной шине. Системная шина дает сбой, и компьютер зависает.

Эта ошибка встречается во всех старых системах с процессором Athlon, которые используют функцию деления частоты ¹ /₆₄, так как они требуют больше времени на выход из режима ожидания. Это увеличивает вероятность превышения обычной тактовой частоты процессора. Поэтому данная ошибка была исправлена путем перепрограммирования регистра CLK-CTL из BIOS с целью уменьшения времени выхода из режима ожидания.

По умолчанию BIOS программирует регистр CLK-CTL с использованием значения 6003_1223h. Чтобы ускорить выход из режима ожидания, BIOS необходимо изменить значение на 2003_1223h.

Функция BIOS K7 CLK_CTL Select позволяет решить эту проблему. При настройке на Default BIOS программирует регистр CLK_CTL с использованием значения 6003_1223h. При настройке на Optimal BIOS программирует регистр CLK_CTL с использованием значения 2003_1223h

Если вы работаете с процессором AMD Athlon серии Palomino (или более ранней серии), рекомендуем настроить опцию K7 CLK_CTL Select на Optimal. Это приведет к тому, что ошибка номер 11 Errata не будет активирована; кроме того, в результате производительность процессора может увеличиться, так как он будет быстрее подключаться к системной шине и отключаться от нее.

Начиная с серии Thoroughbred-A (CPUID 680), компания AMD начала использовать функцию деления частоты ¹/₈ со значением регистра CLK_CTL, равным 6003_1223h. Конечно, новые процессоры расходуют больше энергии в режиме ожидания, но настройка ¹/₈ позволяет намного быстрее выходить из режима ожидания. Благодаря этому была исправлена ошибка номер 11 Errata. Для таких процессоров регистр CLK_CTL должен быть настроен на Default (значение 6003_1223h).

К сожалению, в серии Thoroughbred-B (CPUID 681) компания AMD изменила значение функции деления ¹/₈ с 6003_1223h на 2003_1223h. Если вы не обновили BIOS соответствующим образом, система будет записывать в регистр значение 6003_1223h для серии Thoroughbred-A вместо правильного значения 2003_1223h для серии Thoroughbred-B. Это может привести к нестабильной работе процессора во время выхода из режима ожидания.

Для серии Thoroughbred-B и выше вы должны настроить параметр K7 CLK_CTL Select на Optimal, чтобы использовать правильное значение для функции деления.