Sekrety BIOS-u: zafunduj sobie wzrost wydajności
BIOS potencjalnie posiada ogromną władzę - testuje procesor i pamięć, inicjalizuje urządzenia wbudowane w płytę, zapewnia obsługę zarządzania energią... Ta władza jest mu jednak stopniowo odbierana przez systemy operacyjne, a sam BIOS jest ograniczony tylko do kilku podstawowych funkcji. W większości zwykłych pecetów dostępnych na rynku BIOS zawiera jednak dużo opcji konfiguracyjnych. Opcje te są standardowo ustawiane na wartości "bezpieczne" ( lub "optymalne" ) - to znaczy takie, które będą powodować najmniej kłopotów podczas użytkowania komputera. Często jednak przez takie ustawienia marnujemy spory potencjał drzemiący w sprzęcie - mądrze zmieniając ustawienia BIOS-u możemy zwiększyć ogólną wydajność komputera nawet o kilkadziesiąt procent, co byłoby równoważne z zakupem o wiele lepszego sprzętu!
Najbardziej oczywistym motywem tuningu BIOS-u jest zwiększenie wydajności pracy - zazwyczaj jest możliwe podniesienie parametrów pracy pamięci, wewnętrznych magistrali, a nawet procesora na tyle, aby nie wywołać błędów, a znacząco przyspieszyć działanie systemu. Ekstremalne zabawy z podkręcaniem wydajności to domena overclockerów i nie będziemy się tu zagłębiać w tajniki ich warsztatu - jeżeli ktoś więc chce manipulować napięciami zasilania procesora, czy chłodzić komputer ciekłym azotem, powinien poszukać w Internecie odpowiednich stron. Okazuje się jednak, że BIOS pozwala na ( w miarę ) bezpieczne manipulacje niektórymi parametrami, dzięki czemu zwiększymy ogólną wydajność obliczeniową komputera bez sięgania po karkołomne sztuczki overclockerów.
Zegar FSB i procesora
We współczesnych konstrukcjach pamięć pracuje z pewną częstotliwością ( zwykle 166-200 MHz ) nazywaną zegarem pamięci, wykonując dwa przesłania danych na każdy cykl zegara - dlatego często w oznaczeniach podwaja się częstotliwość i pamięć pracującą z zegarem 200 MHz określa się jako DDR400 MHz. Zegar pamięci prawie zawsze jest jednocześnie używany do "taktowania" procesora, a raczej systemu wejścia/wyjścia procesora określanego jako FSB ( Front Side Bus ). Procesory Pentium 4 zazwyczaj wykonują cztery przesłania na jeden cykl zegara, dlatego podawaną częstotliwość FSB mnoży się przez cztery, czyli dla Pentium 4 z FSB 800 MHz szyna wejścia/wyjścia tak naprawdę pracuje z częstotliwością 200 MHz. Procesor natomiast posiada swój własny wewnętrzny zegar, który jest szybszy od FSB o pewien ustalony
mnożnik. A więc na przykład procesor Intel Pentium 4 2,8 GHz będzie pracował z szyną FSB 200 MHz i mnożnikiem 14x ( 200 MHz * 14 = 2800 MHz czyli 2,8 GHz ).
Tyle teoria. Co można zrobić, aby przyspieszyć system? To zależy od tego, na co pozwolił producent BIOS-u, ale jest duża szansa, że zarówno zegar FSB, jak i mnożnik można modyfikować ręcznie. Interesujące nas ustawienia znajdują się w dziale "Advanced Chipset Features", lub "Advanced | CPU Configuration". Na początek wyłączamy automatyczną konfigurację parametrów pracy procesora i przystępujemy do dzieła.
Manipulacja samym mnożnikiem procesora raczej nie przyniesie pozytywnych rezultatów - procesor przyspieszony o kilkaset MHz prawie na pewno nie będzie pracował stabilnie. Warto natomiast spróbować zmienić nieco zegar FSB - nawet zwiększenie o kilka megaherców ( MHz ) przyniesie wzrost wydajności pamięci i zwiększenie szybkości pracy procesora ( proporcjonalnie do mnożnika ). Dlaczego jest to możliwe? Zazwyczaj zarówno pamięci, jak i procesory posiadają spory zakres tolerancji i potrafią pracować trochę szybciej. Pamięć DDR400 ( 200 MHz ) prawdopodobnie będzie pracować z zegarem 210 - 220 MHz, natomiast nie da sobie rady z zegarem 266 MHz, więc producent nie może jej sprzedawać jako DDR533.
Szybko może się jednak okazać, że pamięć "wytrzymuje" przyspieszony zegar, ale procesor odmawia współpracy - warto wówczas spróbować trzeciej możliwości, jaką jest zwiększenie FSB i jednocześnie zmniejszenie mnożnika procesora. Dlaczego? Ponieważ pamięć jest zazwyczaj wąskim gardłem systemu oraz wytrzyma większe przyspieszenie FSB niż procesor. Dla przykładu system z FSB 200MHz, oraz procesorem 2,8 GHz ( mnożnik równy 14 ) można spróbować przetaktować na 215 MHz z mnożnikiem 13. Procesor będzie wówczas pracował z taką samą ( mniej więcej ) częstotliwością, a uzyskamy znacznie szybszą pamięć.
Takie operacje należy oczywiście wykonywać ostrożnie i w granicach rozsądku.
Bywa również, zwłaszcza w bardziej rozbudowanych płytach głównych, że zegary pamięci, FSB i procesora nie są tak prosto powiązane ze sobą i można je dowolnie przestawiać.Przyspieszanie pamięci
Prędkość pamięci RAM jest zdeterminowana nie tylko przez zegar FSB - w różnych wersjach BIOS-ów można znaleźć jeszcze około ośmiu różnych parametrów sterowania pamięcią, które wpływają na jej wydajność. Pamięć w "pecetach" jest w rzeczywistości bardzo skomplikowanym elementem, nie ma sensu jednak zagłębiać się w mechanizmy jej działania, skupmy się na ustawieniach, które mogą przynieść największe korzyści. Zazwyczaj parametry współpracy z pamięcią ustala się automatycznie ( "Auto", lub "by SPD" ) - wówczas konfiguracja jest odczytywana ze specjalnego układu ( SPD ) umieszczonego na module pamięci i mamy pewność, że wszystko będzie pracować poprawnie. Aby spróbować podrasować pamięć, wyłączamy automatykę i próbujemy zmieniać następujące ustawienia:
- CAS Latency - określa czas oczekiwania ( w cyklach zegara pamięci ) który musi upłynąć pomiędzy wystawieniem adresu do pamięci, a odczytaniem danych. Mniejszy czas oznacza szybsze operacje na pamięci - a więc przyspieszenie całego systemu. Z eksperymentów wynika że pamięć pracująca z zegarem 133 MHz i CAS Latency równym 2 będzie szybsza niż pamięć podkręcona do 150 MHz, ale z CAS Latency równym 3!
- RAS to CAS Delay - czas oczekiwania pomiędzy wystawieniem adresu rzędu i kolumny pamięci - mniejszy czas oznacza przyspieszenie systemu,
- DRAM Data Driving Mode - przestawienie tej opcji na "Strong" wyłącza korekcję błędów oraz nieco przyspiesza przepustowość pamięci,
- ECC Checking ( lub ECC Setting ) - wyłączenie tej funkcji pozbawia nas korekcji ECC, ale przyspiesza pracę pamięci o około 1%. Czasami opcja ta występuje także w ustwieniach pamięci podręcznej ( cache ) "CPU Cache ECC Checking",
- DRAM Burst Length - długość transmisji w trybie Burst - ustawiamy jak największą wartość.
Ogólna zasada w przypadku pozostałych ustawień pamięciowych jest taka, że należy próbować obniżać ustawienia czasów, niezależnie czego dotyczą. Krótszy czas oczekiwania na cokolwiek oznacza większą wydajność układu pamięci.
BIOS-y wspierające automatyczny overclocking
Niektóre BIOS-y posiadają specjalne zestawy procedur automatyzujące podkręcanie zegarów pamięci/procesora. Nazwa i zakres działania tych funkcji zależy od producenta, najczęściej spotykane to "Top Performance" ( Gigabyte ), "AI Overclocking" ( Asus ), "Dynamic Overclocking Technology" ( MSI ), czy "MB Intelligent Tweaker" ( MIT ). Niestety, każde z tych rozwiązań jest zupełnie inne i aby go używać będzie należało sięgnąć do instrukcji obsługi płyty głównej.
Co prawda regulując ustawienia "ręcznie" prawdopodobnie osiągnęlibyśmy lepsze rezultaty, ale automatyczne rozwiązania dają nieco większy margines bezpieczeństwa. Jeżeli więc nie jesteśmy na 100% zdecydowani na wydajność za wszelką cenę, lepiej powierzyć overclocking takim właśnie procedurom.
Pozostałe ustawienia poprawiające wydajność
Poza wyciskaniem maksimum z procesora i pamięci RAM możemy podnieść ogólną wydajność jeszcze na kilka sposobów, poniżej przedstawiamy ważniejsze z nich.
- Cache - pamięć podręczna. Zazwyczaj jest włączona, ale nie zaszkodzi sprawdzić - bez pamięci podręcznej system może działać nawet kilkakrotnie wolniej. Opcje włączenia pamięci cache mogą nosić różne nazwy: "L1/L2 cache", "Internal/External cache" itp. Wszystkie należy ustawić na Enabled,
- Spread spectrum - opcje o podobnej nazwie pojawiają się w różnych miejscach BIOS-u - przestawienie ich na Disable podniesie co prawda poziom zakłóceń elektromagnetycznych generowanych przez komputer, ale poprawi także wydajność i stabilność systemu,
- PCI ( ISA ) recovery time, lub "8/16 bit recovery time" - pozwala poprawnie współpracować ze starymi urządzeniami na szynie ISA. Jeżeli natomiast okaże się, że wszystkie urządzenia dają radę pracować na minimalnym ustawieniu recovery time, podniesie to nieznacznie wydajność magistrali PCI. Opcja ta jest spotykana tylko w starszych konstrukcjach,
- PCI Latency - w komputerze, który nie ma zainstalowanych żadnych kart ISA, możemy przestawić ten parametr na wartość 128 - podniesie to przepustowość szyny PCI. Wartości większe i mniejsze powodują zmniejszenie wydajności. Jeżeli występują problemy z dostępem do urządzeń, należy zmniejszać wartość, bezpiecznym ustawieniem jest 32,
- HyperThreading - pozwala włączyć HyperThreading w procesorach Intel Pentium 4 - po włączeniu tej opcji system operacyjny będzie miał do dyspozycji dwa procesory - jeżeli więc potrafi to wykorzystać ( system Windows 2000 i nowsze potrafią ), jest to ustawienie korzystne,
- PCIE Frequency - pozwala modyfikować częstotliwość pracy szyny PCI-Express. Oczywiście należy to robić ostrożnie i sprawdzać, czy urządzenia korzystające z PCI-Express pracują poprawnie,
- USB 2.0 - wszystkie nowoczesne płyty główne posiadają kontrolery USB w wersji 2.0, można je jednak przełączyć do trybu 1.1. Ponieważ 2.0 jest lepsze pod każdym względem, upewnijmy się, że USB 2.0 jest włączone w BIOS-ie. Opcja ta może się również nazywać "USB EHCI Controller".
W starszych komputerach wyposażonych w złącze AGP zazwyczaj można było modyfikować parametry AGP tak, aby przyspieszyć współpracę z kartą graficzną. Kilka ustawień dotyczących AGP przedstawiamy poniżej.
- AGP Mode oraz "AGP Data transfer rate" pozwalają ustawić tryb, w jakim będzie pracować port AGP ( im większy tym lepiej, przy czym nasza karta graficzna musi go oczywiście obsługiwać. Zazwyczaj wystarczy tę opcję ustawić na "Auto" ),
- AGP Fast Write - umożliwia pracę bezpośrednio na pamięci karty AGP, z pominięciem zapisu do RAM-u. Karta graficzna musi wspierać tę funkcję, aby działała poprawnie.
Częstotliwość zegara AGP była zazwyczaj sprzęgnięta z zegarem PCI. Niosło to różne problemy i niebezpieczeństwa, ponieważ zmiana jednej częstotliwości niosła zmianę drugiej i to z różnym mnożnikiem - częstotliwości pracy AGP ( i mnożniki ) można zatem regulować, ale warto wpierw upewnić się, na co jeszcze mają wpływ takie zmiany.
BIOS reguluje parametry pracy systemu, posiada więc zazwyczaj ogromne możliwości. W 90% przypadków owe możliwości pozostają niewykorzystane, obsługa BIOS-u kończy się na załadowaniu fabrycznych ustawień - tymczasem może się okazać, ze nasz sprzęt potrafi dużo więcej, trzeba mu tylko na to pozwolić!
