Думаю, більшості читачів відомо, що BIOS - це базова система введення-виведення, що включає в себе набір підпрограм, записаних в ПЗУ комп'ютера. Крім обслуговування звернень до різних пристроїв і проведення початкової діагностики (процедура POST), BIOS також займається ініціалізацією всіх пристроїв комп'ютера, заносячи в їх регістри певні значення. Очевидно, що від того, як саме налаштує BIOS той чи інший пристрій, залежить швидкодія і стабільність всієї системи в цілому. Програма Setup, доступ до якої можна отримати, натиснувши "DEL" (або "F2") при завантаженні, як раз і дозволяє змінювати ті значення, які завантажуються в регістри різних пристроїв, насамперед чіпсета материнської плати. До речі, зберігаються вони в пам'яті, що живиться від батарейки, а пам'ять цю називають CMOS (Complimentary Metal-Oxide-Semiconductor, що споживає невелику потужність в статичному режимі логіка).
Раз BIOS Setup дозволяє налаштовувати систему, інтерес до його опцій незмінно виявляється у багатьох власників комп'ютерів. Звичайно, можна спокійно застосувати до них "метод тику" і домогтися при цьому гарного результату. Але набагато краще знати, що саме торкається та чи інша опція, і виробляти "твікінг" цілеспрямовано. Даний цикл статей, побудований на базі декількох добре відомих в інтернеті "BIOS Guides" (кращі - на сайтах "Lost Circuits", www.lostcircuits.com. І "Adrian's Rojack Pot", www.rojackpot.com), і буде присвячений самим "хитрим" опцій сучасних BIOS.
Частина перша. налаштовуємо пам'ять
Перш ніж починати опис опцій BIOS, які зачіпають роботу пам'яті (зазвичай вони знаходяться в Advanced Chipset Setup), потрібно хоча б приблизно розібратися, як саме відбувається до неї доступ.
Крім того, сучасні мікросхеми пам'яті містять в собі кілька незалежних банків. Робота з банком починається з його активації (відкриття) і закінчується закриттям, після чого дані в ньому оновлюються (перезаряджаються осередку динамічної пам'яті, вміст яких має властивість швидко обнулятиметься).
Отже, робота з пам'яттю відбувається за наступним алгоритмом:
- активується банк подачею сигналу RAS;
- відбувається затримка, поки дані надходять з обраного рядка банку в підсилювач (затримка RAS-to-CAS);
- подається сигнал CAS на вибірку першого слова з рядка;
- дані надходять на шину, при цьому відбувається затримка (CAS Latency);
- наступне слово видається вже без затримки, так як воно міститься в підготовленому рядку;
- коли цикл вибірки пакета з чотирьох слів завершено, і більше немає звернень до цієї рядку, відбувається закриття банку; дані повертаються в осередки (затримка RAS Precharge).
Важливо розуміти, що вже відкритий банк не вимагає затримок на активацію, а доступ до даних в ньому вимагає тільки одну затримку - CAS Latency. Тому саме вона має найбільший вплив на продуктивність підсистеми пам'яті. Також варто звернути увагу на той факт, що банки пам'яті можуть відкриватися і закриватися незалежно один від одного, що дозволяє працювати з одним з них тоді, коли інший зайнятий перезарядженням.
SDRAM Cycle Length (CAS Latency, CAS Delay)
Число тактів, необхідних для видачі даних на шину після надходження сигналу CAS. Найважливіший параметр, що впливає на продуктивність. Якщо пам'ять дозволяє, потрібно виставляти значення 2.
RAS-to-CAS Delay (Trcd)
Число тактів, необхідних для вступу рядки даних в підсилювач. Теж впливає на продуктивність. Значення 2 переважніше і підходить в більшості випадків.
SDRAM RAS Precharge Time (TRP)
Час перезарядки комірок пам'яті після закриття банку. Зазвичай використовується значення 2, хоча чіпсети VIA дозволяють встановити 3 (див. Нижче).
SDRAM RAS Time (TRAS)
Час, протягом якого банк залишається відкритим і не вимагає оновлення (перезарядки). Як правило, такий окремої опції немає, вона комбінується з подальшою.
SDRAM Cycle Time (TRC, TRAS / TRC)
Час (в тактах), необхідний на повний такт доступу до банку, починаючи з відкриття і закінчуючи закриттям. Зазвичай задається разом з параметром TRAS. TRC = TRAS + TRP. Чіпсет i815 дозволяє встановлювати TRAS / TRC в значення 5/7 і 7/9, чіпсети VIA Apollo і KT - 5/7, 5/8, 6/8, 6/9, змінюючи при цьому час TRP. Сучасна пам'ять з часом циклу 50 нс і частотою 133 МГц (маркування 7.5 нс) дозволяє працювати в режимі 5/7.
SDRAM Idle Cycle
Іноді зустрічається і така опція. Вона встановлює час простоювання банку пам'яті, що не зайнятого обміном даними. Змінювати значення за замовчуванням не має сенсу.
RAS Precharge Control (Page Closing Policy)
Управляє процедурою закриття банків пам'яті. Якщо встановлено значення Disabled (Precharge All), то контролер пам'яті закриває відразу всі відкриті банки пам'яті при спробі доступу за межі поточного банку. При необхідності доступу до наступного банку потрібно його відкрити. Якщо ж поставити Enabled (Precharge Bank), то все банки залишаються відкритими до тих пір, поки не буде потрібно перезарядка їх осередків. Тим самим можна виконувати доступ до декільком банкам без очікування їх закриття і подальшої активації, що істотно прискорює роботу при читанні великих блоків даних, але уповільнює - при активному використанні процесорного кешу (банк доводиться закривати в самий невідповідний момент).
Те ж саме, але з іншого боку. Включення цього режиму дозволяє працювати з банками по черзі, тобто отримувати дані з одного в той час, коли інші зайняті. Причому вибір значення 2-Way дозволяє чергувати пару банків, а 4-Way - чотири банки (вони є у більшості мікросхем DIMM-модулів), а це, звичайно, вигідніше.
Bank X / Y DRAM Timing
Дуже "хитра" опція, часто зустрічається в BIOS Setup материнських плат на чіпсетах VIA. Список значень цієї опції - 8/10 / Normal / Fast / Turbo. Який саме зміст ховається за всім цим? Які саме параметри роботи контролера пам'яті змінює ця опція? Це питання було з'ясовано за допомогою утиліти WPCREDIT, яка отримує доступ до регістрів чіпсета. Після обстеження декількох материнських плат була складена така таблиця:
Очевидно, що найбільша продуктивність буде досягнута при значенні Normal; Turbo відключає чергування банків і встановлює менші значення затримок RCD і Precharge, а всі інші взагалі нічим не відрізняються. Втім, відомо, що на платах ASUS ця опція перероблена - там Turbo дає мінімальні затримки, а Normal - максимальні. З'ясувати, чи змінив виробник материнської плати ці опції AwardBIOS, можна або за допомогою тестів (добре підійде Sandra Memory Bandwidth test), або за допомогою вже згаданої утиліти WPCREDIT.
Чіпсети VIA, а також Intel i810 / i815 і модифікації допускають псевдоасінхронную роботу шини пам'яті і процесорної шини (FSB - Front Side Bus). Дана опція у чіпсетів VIA має значення Host CLK, CLK + 33 і CLK-33 (не всі присутні), що подається як можливість підвищувати або знижувати частоту пам'яті щодо процесорної шини на 33 МГц. Насправді частота не підсумовується, просто використовується інший множник щодо частоти шини PCI, яка завжди дорівнює 33 МГц. Наприклад, при FSB = 100 (PCIx3) пам'ять може працювати на частоті 66 (PCIx2) або 133 (PCIx4). Якщо пам'ять дозволяє, частоту потрібно збільшувати - ставити CLK + 33.
Для чіпсетів Intel є можливість вибрати або частоту 100, або - 133 МГц. Остання можлива тільки в тому випадку, якщо і процесор працює на шині 133 МГц. І крім того, i810 / i815 не дозволяє використовувати три модулі пам'яті на частоті 133 МГц.
Memory Timing by SPD
Як відомо, SPD (Serial Presence Detection) - механізм отримання інформації про характеристики модуля DIMM. У невеликій EEPROM-мікросхемі зберігаються CAS Latency, RAS-to-CAS і безліч інших параметрів. Якщо цю опцію включити, то BIOS при завантаженні автоматично сконфигурирует контролер пам'яті, встановивши найкращий допустимий режим роботи, поставить і CAS Latency, і Bank Interleaving, і навіть частоту роботи пам'яті. Користувачеві вже не потрібно турбуватися про вибір правильних налаштувань.
Однак не у всіх випадках SPD дає позитивний ефект. По-перше, недобросовісні виробники пам'яті можуть "зашити" в ППЗУ завищені значення, і пам'ять буде давати збої. По-друге, при проблемах з читанням SPD все настройки пам'яті будуть виставлені по мінімуму. Тому включати дану опцію потрібно з обережністю, будучи впевненим, що мікросхеми SPD всіх модулів пам'яті справні.
Якщо ви хочете добитися оптимальної роботи підсистеми пам'яті, включайте опцію "Memory Timing by SPD". Якщо її немає або вона не працює правильно, потрібно звернути увагу на "Bank X / Y Timing" і CAS Latency. Не варто ігнорувати і Bank Interleaving (чіпсети VIA) або Page Closing Policy (чіпсети Intel). Решта опцій не роблять істотного впливу на роботу пам'яті, хоча їх теж має сенс спробувати поставити в мінімальні значення. Перевірити роботу пам'яті після подібних маніпуляцій можна спеціальними тестами (наприклад, TestMem2), хоча насправді досить попрацювати на комп'ютері кілька годин поспіль - якщо пам'ять не справляється, це буде відразу помітно: помилки, зависання, "сині екрани смерті" і т.п .
Версія для друку