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

Обычные опции: Enabled, Disabled.

В процессорах Intel IA-32 (семья P6, Pentium 4 и так далее) блок x87 FPU сохраняет кодировку последней инструкции (кроме инструкций управления; также называется кодировкой FOP) в регистре 11 бит. Это необходимо для предоставления информации о состоянии программам обработки особой ситуации (exception handlers).

Так как начальные пять бит первого байта кодировки совпадают для всех колов FPU, в регистре сохраняются только последние три бита первого байта кодировки. Второй байт кодировки предоставляет остальные 8 бит данных.

Рис. 4.1. (Собственность компании Intel Corporation)

Ранее кодировка FOP, сохраняющаяся в регистре FOP, всегда представляла собой кодировку FOP для последней инструкции плавающей точки перед исполнением инструкции FSAVE, FSTENV или FXSAVE.

Для улучшения производительности FPU процессоры Pentium 4 и Xeon сохраняют только кодировку FOP для последней инструкции плавающей точки, которая являлась исключением. Процессоры Pentium 4 и Xeon обеспечивают обратную совместимость: они поддерживают программируемое управление регистром FOP. Именно для этого и предназначена функция Compatible FPU OPCODE.

При включении опции процессоры Pentium 4 и Xeon переходят в режим совместимости с кодировкой FOP, который сохраняет кодировку FOP последней инструкции в регистре FOP 11-бит. Компания Intel рекомендует включать данную функцию только в том случае, если ваше программное обеспечение было настроено на использование кодировки для анализа производительности или для перезагрузки системы после обработки исключения.

При выключении опции процессоры Pentium 4 и Xeon отключают режим совместимости и сохраняют только кодировку FOP для последней инструкции плавающей точки, которая являлась исключением. Это позволяет повысить производительность FPU.

Рекомендуем отключить данную опцию, чтобы улучшить производительность FPU. Возможно, некоторые старые программы потребуют активации функции, чтобы разрешить восстановление после обработки исключений FPU.

Обычные опции: 0, 1, 2, 3.

Системный контроллер имеет цепочку автоматической компенсации, которая компенсирует различные колебания напряжения на материнской плате. Так как показатель напряжения более-менее стабилен для всех материнских плат, некоторые компании-производители вместо этого выбирают оптимальное значение передачи данных для определенной платы и пользуются им. И то, и другое решение позволяет компенсировать сопротивление материнской платы на шине процессора.

Если используется фиксированное значение передачи данных в обход цепочки автоматической компенсации, настройки компенсации может быть недостаточно. Эта функция BIOS позволяет вручную настроить передачу данных для шины CPU. Чем выше значение, тем быстрее передача данных.

Если у вас есть проблемы с процессором, вы можете увеличить значение передачи данных для CPU. Это позволяет исправить возможные ошибки, которые возникают при увеличении сопротивления от материнской платы.

Данной функцией BIOS можно пользоваться в качестве вспомогательной опции при разгонке CPU. Увеличив значение данного параметра, вы сможете улучшить стабильность процессора при высоких частотах. Если вы недовольны скоростью CPU, попробуйте изменить настройку на 2 или 3.

Тем не менее, эта опция не предназначена для разгонки CPU. Если вы зададите для нее самое большое значение, это не значит, что вы сможете разогнать процессор еще больше. Кроме того, мы отметим, что увеличение передачи данных для процессора не повышает его производительность. Распространенное мнение ошибочно, и данная функция не способна повысить производительность системы.

Высокое значение передачи данных для CPU имеет и свои недостатки: это увеличение помех EMI, повышенное потребление энергии и высокая температура. Если вам не нужно повышать производительность шины процессора (для устранения неполадок или разгонки), советуем оставить настройку по умолчанию.

Обычные опции: Enabled, Disabled.

Процессоры Pentium 4, Xeon и P6 могут изменять свою деятельность во время исполнения операций хранения строк (string store), чтобы добиться максимальной производительности. Эта функция называется быстрая последовательность обработки (fast string processing).

При выполнении определенных условий процессор может действовать со строкой в режиме прямого доступа к кэш (cache-line mode). После внесения изменений процессором данные строк записываются обратно в кэш.

Данная опция BIOS управляет быстрой последовательностью (fast string) для процессора.

Если вы включите функцию, процессор будет работать на строке кэш при соблюдении условий быстрой последовательности.

Если вы выключите функцию, процессор не будет работать на строке кэш.

Рекомендуем включить эту опцию, чтобы добиться улучшения производительности. Нет никакой причины, по которой вы должны выключать функцию CPU Fast String.

Обычные опции: Enabled, Disabled.

Технология Intel Hyper-Threading является дополнением к архитектуре IA-32, которое позволяет одному процессору одновременно исполнять несколько команд. Если вы включите данную технологию, программы, которые ее поддерживают, смогут выполнять операции параллельно, что ведет к повышению производительности.

Сейчас данная технология позволяет двум логическим процессорам работать с одним движком и интерфейсом шины. Каждый логический процессор имеет свой локальный порт APIC. Прочие функции процессора являются общими или повторяются в каждом логическом процессоре.

Ниже мы приведем список функций, повторяющихся в логических процессорах:

• общие регистры (EAX, EBX, ECX, EDX, ESI, EDI, ESP и EBP);

• регистры сегментов (CS, DS, SS, ES, FS и GS);

• регистры EFLAGS и EIP;

• регистры x87 FPU (от ST0 до ST7, состояние, управление, ярлык, указатель команды и указатель инструкции);

• регистры MMX (от MM0 до MM7);

• регистры XMM (от XMM0 до XMM7);

• регистр MXCSR;

• регистры управления (CR0, CR2, CR3, CR4);

• регистры указателя системной таблицы (GDTR, LDTR, IDTR, регистр задач);

• регистры отладчика (DR0, DR1, DR2, DR3, DR6, DR7);

• управление отладкой MSR (IA32_DEBUGCTL);

• проверка общего состояния MSR (IA32_MCG_CAP);

• модуляция датчика температуры и управление питанием ACPI;

• счетчик метки времени MSR;

• большинство других регистров MSR, включая PAT (Page Attribute Table – Таблица атрибутов страницы);

• регистры локальных портов APIC.

Два логических процессора имеют следующие общие функции:

• IA32_MISC_ENABLE MSR;

• регистры диапазонов памяти (MTRR).

И, наконец, следующие функции могут копироваться или обмениваться при необходимости:

• архитектура тестирования (MCA);

• мониторинг производительности MSR.

Данная технология поддерживается только процессорами Intel Pentium 4 (официально только процессорами с тактовой частотой 3.06 ГГц и более), а также процессорами Xeon. Обратите внимание, что для использования данной технологии у вас должно быть следующее:

• процессор Intel, который поддерживает технологию Hyper-Threading;

• материнская плата с чипом BIOS, который поддерживает технологию Hyper-Threading;

• операционная система, которая поддерживает технологию Hyper-Threading (Microsoft Windows XP или Linux 2.4x).

Так как данная опция функционирует так же, как два отдельных процессора с APIC, вы должны включить функцию APIC в BIOS.

Рекомендуем активировать эту опцию, чтобы повысить производительность процессора.

Обычные опции: Enabled, Disabled.

Эта функция BIOS включает или выключает функцию L2 (Level 2 – Уровень 2) для ECC (Error Checking and Correction – Проверка и исправление ошибок), если она поддерживается.

Рекомендуем активировать данную опцию, так как она находит и исправляет ошибки одного бита в данных кэш L2. Так как большинство функций считывания данных используют кэш L2, функция ECC должна находить и исправлять большинство ошибок одного бита в подсистеме памяти.

Также данная функция находит ошибки двух бит, хотя и не может их исправить. Правда, такие ошибки встречаются очень редко. Опция ECC должна быть включена, чтобы она могла находить все возможные ошибки. Это особенно важно при высоких скоростях разгонки, когда вероятность ошибок намного возрастает.

Некоторые пользователи предпочитают выключать проверку ECC, так как она снижает производительность системы. И это действительно так. Включив проверку ECC, вы снижаете производительность. Но, в отличие от проверки модулей ECC DRAM, снижение производительности вследствие ECC-проверки кэш второго уровня будет незначительным.

Вспомните о том, что эта функция позволяет повысить стабильность и надежность системы, и минимальное снижение производительности покажется не таким уж и важным, не правда ли? Конечно, если вы не решаете сложные задачи на вашем компьютере, и хотите слегка повысить производительность для игр, вы можете включить проверку ECC.

При разгонке процессора эта функция дает возможность достичь более высокой частоты по сравнению с обычными условиями. Причина заключается в том, что все ошибки одного бита, возникающие в результате разгонки, исправляются ECC-проверкой кэш второго уровня. По целому ряду причин советуем включить данную опцию.

Обратите внимание на то, что наличие этой функции в меню BIOS необязательно значит, что кэш L2 вашего процессора поддерживает ECC. Многие процессоры продаются с кэш L2, который не поддерживает ECC. В этом случае вы, конечно, тоже можете включить эту опцию в BIOS, но это не приведет ни к какому результату.

Обычные опции: Enabled, Disabled.

Современные процессоры очень быстры. К сожалению, развитие RAM отстало настолько сильно, что, если бы процессору приходилось полагаться только на технологию RAM, медленный доступ к памяти свел бы на нет все преимущества быстрых процессоров.

Для решения данной проблемы в современные процессоры встраивается небольшой чип с кэш SRAM (Static Ram – Статичная память RAM). Эта память SRAM используется для кэширования инструкций и данных, что позволяет процессору немедленно получить доступ к нужной информации.

Так как этот кэш процессор проверяет в первую очередь, он получил название кэш первого уровня. Также его называют первичный кэш. Современные процессоры имеют кэш первого уровня объемом от 32 до 128 килобайт.

Если процессор не может найти необходимые данные в кэш первого уровня, он проверяет кэш второго уровня, а затем переходит к кэш третьего уровня. В худшем случае, все кэш не могут выполнить запрос процессора. Тогда процессору приходится обращаться к RAM.

Как правило, процессор существенно теряет производительность при обращении к более медленной памяти. К счастью, в большинстве случаев система кэш может выполнить запросы процессора. Кэш настолько эффективен, что кажется, что память компьютера почти так же быстра, как и его процессор!

Опция CPU Level 1 Cache служит для решения данной проблемы. Эта функция BIOS управляет функциональностью кэш 1 уровня процессора.

Если вы включите данную опцию, это значит, что кэш 1 уровня будет функционировать. Это позволяет добиться оптимальной производительности процессора.

Если вы выключите данную опцию, это значит, что кэш 1 уровня будет отключен. Процессор будет работать только с кэш уровня 2 и 3 (если есть). Производительность процессора будет снижена.

Естественно, рекомендуем включить данную опцию, так как она существенно влияет на производительность процессора. Тем не менее, отключение опции тоже может быть полезно при выполнении технического обслуживания системы, а также при разгонке процессора.

Например, если ваш процессор не может достичь частоты 2 гигагерц, вы можете отключить эту опцию, чтобы убедиться в том, что причина заключается в кэш первого уровня. Если после этого ваш процессор будет работать на частоте 2 гигагерц, это значит, что вы нашли причину. Если ничего не изменится, значит, причина заключается не в кэш первого уровня.

Помните: отключение кэш первого уровня с целью разгонки процессора – очень плохая идея. Если кэш первого уровня отключен, процессор будет время от времени зависать, так как память недостаточно быстра, чтобы обеспечить постоянную подачу данных на процессор!

Поэтому данная опция должна быть постоянно выключена (за исключением проведения технического обслуживания).

Обычные опции: Enabled, Disabled.

Современные процессоры очень быстры. К сожалению, развитие RAM отстало настолько сильно, что, если бы процессору приходилось полагаться только на технологию RAM, медленный доступ к памяти свел бы на нет все преимущества быстрых процессоров.

Для решения данной проблемы в современные процессоры встраивается небольшой чип с кэш SRAM (Static Ram – Статичная память RAM). Эта память SRAM используется для кэширования инструкций и данных, что позволяет процессору немедленно получить доступ к нужной информации.

Так как этот кэш процессор проверяет в первую очередь, он получил название кэш первого уровня. Также его называют первичный кэш. Современные процессоры имеют кэш первого уровня объемом от 32 до 128 килобайт.

Если процессор не может найти необходимые данные в кэш первого уровня, он проверяет кэш второго уровня, а затем переходит к кэш третьего уровня. В худшем случае, все кэш не могут выполнить запрос процессора. Тогда процессору приходится обращаться к RAM.

Как правило, процессор существенно теряет производительность при обращении к более медленной памяти. К счастью, в большинстве случаев система кэш может выполнить запросы процессора. Кэш настолько эффективен, что кажется, что память компьютера почти так же быстра, как и его процессор!

Как мы говорили, процессор имеет не только кэш первого уровня, но и кэш второго уровня (также его называют вторичный кэш).

Кэш второго уровня предназначен для того, чтобы обрабатывать запросы, которые не может выполнить кэш первого уровня. Кэш второго уровня работает медленнее, чем кэш первого уровня, однако потеря скорости компенсируется увеличенным объемом. Самый большой кэш первого уровня ограничивается объемом 128 Кб, а кэш второго уровня может достигать в объеме до 1 Мб!

Благодаря этому кэш второго уровня способен хранить намного больше информации, чем кэш первого уровня. Это существенно повышает вероятность выполнения запросов. Кэш первого и второго уровня в совокупности отвечают на запросы процессора в 90–95 % случаев! Это позволяет намного уменьшить количество обращений к медленной памяти RAM.

Если вы включите данную опцию, это значит, что кэш 2 уровня будет функционировать. Это позволяет добиться оптимальной производительности процессора.

Если вы выключите данную опцию, это значит, что кэш 2 уровня будет отключен. Процессор будет работать только с кэш уровня 1 и 3 (если есть). Производительность процессора будет снижена.

Естественно, рекомендуем включить данную опцию, так как она существенно влияет на производительность процессора. Тем не менее, отключение опции тоже может быть полезно при выполнении технического обслуживания системы, а также при разгонке процессора.

Например, если ваш процессор не может достичь частоты 2 ГГц, вы можете отключить эту опцию, чтобы убедиться в том, что причина заключается в кэш второго уровня. Если после этого ваш процессор будет работать на частоте 2 ГГц, это значит, что вы нашли причину. Если ничего не изменится, значит, причина заключается не в кэш второго уровня.

Помните: отключение кэш второго уровня с целью разгонки процессора – очень плохая идея. Если кэш второго уровня отключен, процессор будет время от времени зависать, так как память недостаточно быстра, чтобы обеспечить постоянную подачу данных на процессор!

Поэтому данная опция должна быть постоянно выключена (за исключением проведения технического обслуживания).

Обычные опции: Enabled, Disabled.

Кроме кэш первого и второго уровня некоторые процессоры оснащаются кэш третьего уровня.

Кэш третьего уровня предназначен для того, чтобы обрабатывать запросы, которые не может выполнить кэш первого и второго уровня. Кэш третьего уровня работает медленнее, чем кэш второго уровня, однако потеря скорости компенсируется увеличенным объемом. Самый большой кэш второго уровня ограничивается объемом 512 Кб, а кэш второго уровня может достигать в объеме до 4 Мб!

Благодаря этому кэш третьего уровня способен хранить намного больше информации, чем кэш второго уровня. Это существенно повышает вероятность выполнения запросов. Кэш первого, второго и третьего уровня в совокупности отвечают на запросы процессора в подавляющем большинстве случаев. Это позволяет намного уменьшить количество обращений к медленной памяти RAM.

Функция CPU Level 3 Cache поможет решить данную задачу. Эта опция BIOS управляет функциональностью кэш третьего уровня процессора.

Сейчас данная опция используется только для процессора Intel Xeon MP. Этот процессор работает с кэш третьего уровня, которая может иметь объем 512 Кб, 1 Мб или 2 Мб. Это кэш, построенный на основе 8 секторов со строками кэширования 64-байта.

Если вы включите данную опцию, это значит, что кэш 3 уровня будет функционировать. Это позволяет добиться оптимальной производительности процессора.

Если вы выключите данную опцию, это значит, что кэш 3 уровня будет отключен. Процессор будет работать только с кэш уровня 1 и 2. Производительность процессора будет снижена.

Естественно, рекомендуем включить данную опцию, так как она существенно влияет на производительность процессора. Тем не менее, отключение опции тоже может быть полезно при выполнении технического обслуживания системы, а также при разгонке процессора.

Например, если ваш процессор не может достичь частоты 2 ГГц, вы можете отключить эту опцию, чтобы убедиться в том, что причина заключается в кэш третьего уровня. Если после этого процессор будет работать на частоте 2 ГГц, это значит, что вы нашли причину. Если ничего не изменится, значит, причина заключается не в кэш третьего уровня.

Помните: отключение кэш третьего уровня с целью разгонки процессора – это очень плохая идея. Если кэш третьего уровня отключен, процессор будет время от времени зависать, так как память недостаточно быстра, чтобы обеспечить постоянную подачу данных на процессор!

Поэтому данная опция должна быть постоянно выключена (за исключением проведения технического обслуживания).

Обычные опции: 12.5 %, 25.0 %, 37.5 %, 50.0 %, 62.5 %, 75.0 %, 87.5 %.

Данная опция используется только для систем с процессором 0.13m Intel Pentium 4 с кэш второго уровня 512 Кб. Такие процессоры поставляются с функцией Thermal Monitor, которая состоит из датчика температуры и TCC (Thermal Control Circuit – Цепь управления температурой). Так как датчик температуры располагается в самой горячей точке процессора (рядом с блоком ALU), он способен четко отслеживать температуру процессора.

Если Thermal Monitor находится в автоматическом режиме, и датчик температуры определяет, что процессор достиг максимальной допустимой температуры, отправляется сигнал PROCHOT# (Processor Hot – Процессор нагрелся), и происходит активация цепочки TCC. Затем TCC модулирует циклы таймера путем вставки нулевых циклов в диапазоне 50–70 % от общего количества циклов. Это приводит к тому, что процессор «отдыхает» в течение 50–70 % времени.

При снижении температуры TCC постепенно уменьшает количество нулевых циклов, пока температура не достигнет точки безопасности. Затем датчик температуры перестает отправлять сигнал PROCHOT#, чтобы отключить TCC. Данный механизм позволяет процессору динамически изменять рабочие циклы, чтобы удержать температуру в заданном диапазоне.

Эта функция BIOS обеспечивает ручную конфигурацию Thermal Control Circuit (Цепи управления температурой). Вместо того чтобы разрешить TCC автоматически начинать работу с цикла 30–50 %, вы можете настроить цикл вручную.

Доступные опции представляют собой заданные значения цикла при активации TCC. Они находятся в диапазоне между 12.5 % и 87.5 %. Обратите внимание на то, что данные значения показывают рабочий цикл процессора, а не его тактовую частоту. Тактовая частота процессора остается неизменной.

Вы не можете отключить эту опцию, так как цепь TCC выключить нельзя. Если ваш процессор будет работать при температуре, которая ниже заведенного минимума, цепь TCC никогда не будет активирована.

По умолчанию используется значение 62.5 %. Это значит, что цепь TCC будет добавлять нулевые циклы, чтобы позволить процессору «отдыхать» в течение 37.5 % от общего рабочего времени.

Выбор значения для данной опции полностью зависит от вас. Чем ниже рабочий цикл, тем медленнее работает ваш процессор, но и охлаждение процессора перед выключением TCC тоже займет меньше всего времени. Более высокий рабочий цикл ненамного повысит производительность процессора, но его охлаждение перед выключением TCC будет более продолжительным.