Aktuality  |  Články  |  Recenze
Doporučení  |  Diskuze
Grafické karty a hry  |  Procesory
Storage a RAM
Monitory  |  Ostatní
Akumulátory, EV
Robotika, AI
Průzkum vesmíru
Digimanie  |  TV Freak  |  Svět mobilně

BIOS - 6. díl: Advanced Chipset Features - výkon až na druhém místě

13.1.2009, Petr Stránský, článek
BIOS - 6. díl: Advanced Chipset Features - výkon až na druhém místě
V minulém díle jsme začali s popisem menu Advanced Chipset Features, kdy jsme se zaměřili na položky, jejichž optimálním nastavením lze ovlivnit hrubý výpočetní výkon různých komponent. Toto menu ale není zaměřeno jen na výkon, dnes se o tom přesvědčíme.
Chránit počítač a potažmo i citlivá data je třeba i jinak, než jeho úzkostlivým zamykáním do místnosti bez oken a dveří, aby k němu nemohl žádný nepovolaný návštěvník. Ano, mluvím o ochraně dat a samotných komponent před zničením - třeba taková vysoká teplota je až přespříliš nepříjemný prevít.


TCC a ty další


K samotné ochraně bylo proto vyvinuto hned několik technologií, které mají za úkol sledovat aktuální teplotu některé z instalovaných komponent a odpovídajícím způsobem na toto také reagovat. Tak například procesory Intel Pentium 4 vyráběné 0,13mikronovou technologií disponovaly technologií TCC (Thermal Control Circuit), která využívala integrovaný tepelný senzor.

Pokud pak následně došlo k dosažení kritické teploty, systém začal do běhu procesoru vkládat prázdné cykly, a to typicky o rozsahu 50 - 70 % z celkového počtu všech cyklů. Konkrétní hodnota v počtu procent byla vždy určena podle toho, jak moc kritická teplota byla. Po jejím snížení docházelo i k odpovídající změně počtu vkládaných prázdných cyklů. Jakmile pak byla kritická teplota zažehnána bylo TCC okamžitě vypnuto, protože vkládání prázdných cyklů není z pohledu výkonu zrovna nejpřijatelnější řešení.

Čím více prázdných cyklů totiž do činnosti procesoru budeme vkládat, tím více se bude procesor zpomalovat, protože tím mu budeme vlastně nařizovat, aby nedělal zhola nic. V těchto případech se to ale vcelku hodí, protože s poklesem výkonu dojde též ke snížení provozní teploty procesoru, a ten se nám tak neuvaří.

Protože ale systém dosahuje prudkého nárůstu teploty už při jeho samotném rozjezdu (po spuštění počítače), najdeme v BIOSu také položku Delay Prior to Thermal, která stanovuje dobu, po kterou bude automatický monitoring kontroly teplot zapnut. Proč? Vysvětlení je jednoduché. Pokud by zde totiž nebyla, byl by start počítače prázdnými cykly ovlivněn také, a tudíž by mohl být až přespříliš pomalý, což bychom však zcela jistě špatně psychicky snášeli.

Pozn: Takový prudký nárůst teploty po startu PC totiž nebezpečný není. Jedná se o pouhé zahřátí dosud chladného vypnutého procesoru na provozní teplotu. To ale systém neví. Zbytečně by proto běh procesoru brzdil.




Intel Pentium 4 Prescott - topič největší


Správným nastavením zmíněné položky, do které je třeba dosadit jeden z přednastavených časových intervalů v minutách, tedy dosáhneme toho, že bude ochrana sledováním zapnuta až po startu operačního systému. Nabízí se ještě otázka, kterých z intervalů bude pro ten můj počítač zrovna nejlepší? Odpověď je jednoduchá. Nastavte sem o něco delší hodnotu, než je čas potřebný pro nastartování vašeho OS.

Ačkoli bývá většinou BIOSů poskytována možnost nastavení této hodnoty na několik intervalů například mezi čtyřmi a třicetidvěma minutami, tak tyto horní hranice rozhodně nedoporučuji používat. Čím déle totiž bude ochrana vyřazena z provozu, tím většímu riziku poškození CPU se vystavujete. Po dosažení hraniční teploty (které se různí s ohledem na konkrétní model používaného procesoru), bude jádro procesoru během několika málo okamžiků (typicky 0,5 sekundy) odpojeno od napájení.


Integrita dat nade vše


Základem všeho trápení je uvědomění si, že elektromagnetické interference uvnitř počítače mohou za určitých podmínek ovlivnit zpracovávaný bit v operační paměti, a jeho hodnota se tak může přepnout na opačnou. Proti tomu se dá bránit buďto paritou, která umožňuje rozpoznat, zda jsou data uložená v paměťových modulech poškozena nebo kontrolou pomocí ECC (Error Correction Code), jež tuto možnost rozšiřuje tak, aby bylo možno chybný bit také přímo za běhu systému opravit.

A jak vlastně kontrola pomocí ECC pracuje? Nejčastěji na základě Hammingova kódu, který dovoluje kromě detekce a opravy jednobitové chyby také rozpoznání chyby rovnou ve dvou bitech jednoho bajtu, a to právě za použití speciálního pomocného paritního bitu, který je zajišťován pomocí dodatečného čipu na fyzickém modulu paměti. Tyto chyby ale není možné, narozdíl od chyby jednobitové, takto jednoduše opravit.

U paměťových modulů se můžeme setkat také s označením "unbuffered" nebo "unregistered". Toto označení ale nemá s korekčními a samoopravnými technologiemi zabezpečení dat zdaleka nic společného. Odlišnost je v něčem jiném, a sice právě ve skutečnosti, že řadič takových paměťových modulů nepoužívá k přístupu do vlastních paměťových bank žádných pomocných registrů ve stylu "store-and-forward" (doslova přijmi a předej dál), ale pracuje s nimi napřímo, což zvyšuje mimo jiné spolehlivost komunikace mezi sběrnicí a paměťovými čipy.

Bohužel je tento přístup také trošičku nevýhodný, přesunem dat přes registry totiž vždy přicházíte, stejně jako při použití korekčních kódů, o určitou část výkonu celé počítačové sestavy. Proto byste u herních sestav měli používat právě a jen neregistrované paměťové moduly, což ocení i mladší hráči, kteří většinou nemají dostatek peněz nazbyt. Pro úplnost ještě dodejme, že o použití či nepoužití registrovaných pamětí je třeba rozhodnout již při jejich koupi, protože I/O buffery jsou u registrovaných modulů vloženy přímo do cesty signálu, nelze je tedy nijak vypnout nebo jinak obejít.

Pozn: Tak jako existují systémy, které nedokáží pracovat s jinými než ECC paměťovými moduly, tak existují též jiné, které osazení takových modulů striktně zakazují. Naštěstí se dnes ale s největší pravděpodobností setkáte v domácích podmínkách s produkty základních desek, u kterých si můžete kontrolu ECC v případě potřeby volitelně zapnout.

DRAM Data Integrity Mode (Memory Parity, ECC Check), čili konfigurační položka, která zabezpečuje ochranu zpracovávaných dat v instalovaných paměťových modulech, je zcela určitě dobře známa, avšak ne vždy bývá také používána. Je to totiž z toho důvodu, že k jejímu využití je třeba použití speciálních paměťových modulů, které se chlubí označením a podporou technologie ECC a které jsou také patřičně cenově ohodnocené.

Pozn: Jako příklad ECC pamětí můžeme uvést například moduly Kingston 1024MB DDR 400MHz KVR400D8R3A/1G.




2GB DDR2-800MHz Kingston HyperX Low Lat. CL 4 kit - paměťové moduly bez podpory ECC (tzv. nonECC)


Tato funkce však nachází uplatnění teprve až v serverech a různých pracovních stanicích. U domácího počítače ji s největší pravděpodobností téměř nevyužijete, resp. by se tato investice mohla stát zbytečnou, a proto se zde používají moduly označené jako "non-ECC", které zmíněnou korekcí chyb nedisponují.


Virům vstup zakázán!


O nebezpečí, které mohou způsobit počítačové viry jsme zde již jednou hovořili, když jsme v třetím díle rozebírali ochranu hlavního spouštěcího záznamu (MBR) pevného disku. Zmínili jsme zde také odstrašující příklad viru Černobyl (ICH), který se nesmazatelně zapsal do "paměťových buněk" naší historie, protože způsoboval útoky hned dvojího druhu. Připomeňme tedy, že nejprve docházelo k přepisu obsahu vaší Flash PROM (zde je právě uložen samotný systém BIOS) nesmyslnými daty, což mělo za následek totální ztroskotání počítače, a v případě, že neuspěl, přistoupil k devastaci MBR záznamu a boot sektorů.

V předešlé větě byla uvedena podmínka "v případě, že neuspěl", což tedy znamená, že ne vždy se mu přepis flash paměti podařil. V této chvíli vás zcela určitě napadá správná otázka, proč by se tomu tak mohlo stát, a odpověď je přitom opět až překvapivě jednoduchá. Každičký BIOS totiž umožňuje chránit sebe sama, a to tak, že zakáže přepis patřičných paměťových oblastí.

To může být realizováno buď přímo hardwarově pomocí nějaké přepínače umístěného na PCB základní desky, nebo také může častěji jít o přímé softwarové nastavení pomocí Setupu. To lze provést pomocí položky menu Flash BIOS Protection, přičemž opět může být její pojmenování na různých modelech základních desek (a u různých verzí BIOSu) mírně odlišné. Ochranu nastavíme po přepnutí položky do stavu Enabled.




Inspirace viru ICH - černobylská jaderná elektrárna po havárii


Potom bude veškerý zápis do paměťového čipu ROM blokován a jeho obsah tak již nebude moci být změněn. Pozor ale, protože tato volba kromě toho, že brání virům v jejich nekalé činnosti, může také způsobit vrásky na čele leckterého začátečníka. V tomto případě totiž budou zablokovány i veškeré korektní pokusy o nahrání nové verze stavajícího BIOSu (tzv. update BIOSu).

Jak zní tedy doporučení? Nejlépe je zcela určitě mít zápis do Flash PROM v Setupu stále zakázán, a pouze v případě, že se chystáte provést nahrání nové verze BIOSu jej na tento nezbytně nutný okamžik povolit.


Něco extra pro servery?


U základních desek, které se specializují do provozu a nasazení na serverových stanicích, se můžeme setkat také s jednou ojedinělou položkou, která může zajišťovat specifickou základní vlastnost takového počítače, a sice jeho neustálý provoz. Nese pojmenování Hardware Reset Protect. Jejím nastavením na Enabled pak způsobíme, že tlačítko Reset přestane mít svoji "resetovací" funkci a jeho stisk nebude dále monitorován. Jednoduše řečeno, tlačítko nám bude od této chvíle naprosto k ničemu.




Tlačítko Ultimate Reset představuje skvělé řešení modrých obrazovek smrti (BSOD). Nejen, že s jeho pomocí budete schopni počítač jednoduše vyresetovat bez pomoci žádného dalšího dodatečného nástroje (tužky), ale navíc si na něm budete moci pořádně vybít zlost.


Někdy se stává, že i taková stanice, která musí běžet neustále, zatuhne. Ponechme stranou příčinu tohoto zaseknutí - může se jednat například o hardwarovou chybu, ale pojďme raději zapřemýšlet, co s takovým počítačem, když mu nefunguje tlačítko Reset. Jedině ho natvrdo vypnout. Mějte však na paměti, že základní desky a zdroje standardu ATX již z principu jejich fungování jsou nastaveny tak, aby se po stisku vypínacího tlačítka počítač například uspal (konkrétní činnost po stisku se dá nastavit opět v menu BIOSu, o tom ale až někdy příště). Pokud jej tedy bude chtít vypnout je třeba tlačítko Power stisknout a držet zmáčknuté cca pět po sobě následujících vteřin.

Na závěr si dovolím ještě maličkou poznámku. Po takto provedeném vypnutí počítače prosím vydržte malou chviličku, než PC opět zapnete. Je to proto, aby takové vypnutí nebylo pro stanici, její elektroniku a ventilátory tak tvrdé.

Pozn: Stejných výsledků dosáhnete také jednodušším, avšak mnohem méně elegantnějším způsobem - fyzickém odpojení konektoru tlačítka Reset ze základní desky.


Modulace signálu pro pokročilé


Položka v BIOSu Spread Spectrum (Spread Spectrum Modulated) ovlivňuje modulaci signálu na datových sběrnicích počítače a jejím optimálním nastavením můžeme zajistit, aby byly křivky nosných frekvencí více zploštělé, čímž bude také redukováno elektromagnetické rušení (EMI, Electromagnetic Interference), přičemž typicky jsou na výběr dvě možné prahové hodnoty - 0,25% a 0,5%. Zároveň platí, že čím vyšší modulace bude, tím více bude elektromagnetické rušení regulováno.

Možná se nyní ptáte, k čemu je to dobré. Odpověď je nasnadě. Díky omezení špiček, a právě v důsledku snížení elektromagnetické interference, budou méně rušeny různé citlivé přídavné karty (TV a FM tunery), popřípadě i rádio umístěné na stolku vedle vašeho počítače.

Ve většině případů nezpůsobí omezení špiček žádné problémy. Pro výše zmíněné výhody se tak vyplatí frekvence omezit, a to minimálně na zkoušku. U některých počítačových systémů totiž může docházet také k určité nestabilitě, obzvláště pokud používáte zařízení, která jsou velmi citlivá na správnou frekvenci a časování - např. ty připojené ke sběrnici SCSI.

Problémy mohou také přijít na přetaktovaných počítačích, nejvíce však na těch, u kterých je přetaktování hnáno až do extrémů. V takových případech se zcela určitě hodí konfigurační položku vypnout - Disabled. Pokud by pro vás bylo však omezení elektromagnetického rušení prioritou, doporučuji nejprve trošičku snížit takt vašeho PC a až teprve poté funkci nastavit.

Některé BIOSy navíc disponují funkcí Smart Clock. Ta se vyznačuje hlavně tím, že namísto modulování signálu v průběhu času vypne hodinové signály na různých sběrnicích (AGP, PCI, SDRAM a další), samozřejmě pouze za té podmínky, že sloty sběrnice nebudou žádným zařízením nijak využívány. Procento snížení EMI je v tomto případě ovšem také proměnné a závisí mimo jiné také na aktuálním počtu nevyužívaných slotů, na kterých je tudíž možné hodinový takt takto vyřadit z činnosti.

Tato volba také dovoluje získat snížení elektromagnetických špiček bez výše zmíněného negativního vlivu na stabilitu počítačového systému. Navíc Smart Clock též výborně poslouží ke snížení celkového příkonu. Bohužel obecně však platí, že lepších výsledků dosáhnete pouze s použitím nastavení na pevnou hodnotu. Navzdory tomu je doporučováno používat spíše funkci Smart Clock, a to právě s ohledem na stabilitu systému jako celku.

Pozn: U některých BIOSů je možné u této položky v Setupu najít pouze možnosti Enabled a Disabled, které slouží pouze k zapnutí, popř. vypnutí této technologie. U jiných je zase možné nastavit modulaci pro různé používané komponenty zvlášť, například na základní desce DFI LanParty UT NF4 SLI.




Někdy je možné nastavit modulaci odděleně a pro různé komponenty zvlášť - DFI LanParty UT NF4 SLI-DR