Сучасний стан розвитку системних плат та сучасні види

"Сучасний стан розвитку системних плат та сучасні види мікросхем БІОС" Прунько Св’ятослав Група І-32

BIOS • Варто поговорити про таку важливу річ як - BIOS От і BIOS сучасного комп'ютера, як і ім'я яхти, має пряме відношення до "плавучості" вашого кремнієвого друга в бурхливому океані софта та ігор. Одна помилка в параметрах - і прекрасна ластівка перетворюється в неповороткого монстра, що не має нічого спільного зі стабільністю й високою продуктивністю. У цій статті я спробую узагальнити деякі знання й досвід по налаштування Bios'а комп'ютера. Дана тема настільки велика, що освітити все просто не представляється можливості. Однак я постараюся навести основні пункти настроювання й оптимізації роботи комп'ютера засобами Базової Системи Введення й Виводу.

Версії BIOS • Для того, щоб використовувати всі можливості чіпсету, встановленого на материнській платі, а також особливості роботи з усім периферійним устаткуванням ( жорсткі диски, карти розширення та ін. ), необхідна своя версія BIOS. Але для того, щоб створити необхідну версію, потрібно забезпечити повний цикл розробки програми. Але фірмамвиробникам невигідно містити спеціальний відділ, витрачати час і ресурси. Тому створення BIOS звичайно розділяють на два етапи: 1) Виробник BIOS розробляє базову версію, у якій реалізовані всі функції, що не залежать від особливостей чіпсету.

• 2) Виробник материнської плати разом з компанією - розроблювачем BIOS, так сказати, підганяють версію під особливості плати. Згодом з'являється нове периферійне обладнання, і BIOS може неодноразово змінюватися після випуску плати, одержуючи нові функції й можливості. Нові версії BIOS викладаються для завантаження на сайтах компаній - виробників материнських плат з точною вказівкою моделі цієї самої плати. Таким чином, поняття "версія BIOS" можна позначити, як версію базового коду (звичайно, позначається як Awardbios 6. 0 - шоста версія BIOS компанії Award) або версію BIOS для конкретної моделі материнської плати, назва якої звичайно складається зі скороченого назви моделі плати й номера відновлення.

BIOS. Загальна інформація • Важливим елементом системної плати є BIOS (Basic Input/Output System - базова система введення виводу). Так називають апаратно вбудоване в комп'ютер програмне забезпечення, яке доступно без звертання до диска. У мікросхемі BIOS утримується програмний код, необхідний для керування клавіатурою, відеокартою, дисками, портами й іншими компонентами. Зазвичай BIOS розміщається в мікросхемі ПЗУ (ROM, Read Only Memory), розташованої на материнській платі комп'ютера (цей вузол часто називають ROM BIOS). Така технологія дозволяє забезпечити постійну доступність BIOS незалежно від працездатності зовнішніх стосовно материнської плати компонентів (наприклад, завантажувальних дисків). Оскільки доступ до RAM (оперативної пам'яті) здійснюється значно швидше, чим до ROM, багато виробників передбачають при включенні живлення автоматичне копіювання BIOS з ROM в оперативну пам'ять. Задіяна при цьому область пам'яті називається тіньовою (Shadow RAM).

У мікросхемах BIOS використовують різні типи пам'яті для зберігання програмного коду. PROM (Programmable Read-Only Memory) - це тип пам'яті, дані в яку можуть бути записані тільки однократно. Відмінність PROM від ROM у тому, що PROM споконвічно проводяться "чистими", у той час як в ROM дані заносяться в процесі виробництва. А для запису даних у мікросхеми PROM застосовують пристрої, названі програматорами. EPROM (Erasable Programmable Read - Only Memory - що стирає програмувальне ПЗУ) - спеціальний тип PROM, який може очищатися (і записуватися) з використанням ультрафіолетових променів. Пам'ять типу EEPROM схожа на EPROM, але операції стирання й запису проводяться електричними сигналами.

• В наш час більшість сучасних материнських плат комплектується мікросхемами FLASH BIOS, код у яких може перезаписуватися за допомогою спеціальної програми. Такий підхід полегшує модернізацію BIOS з появою нових компонентів, яким потрібно забезпечити підтримку (наприклад, новітніх типів мікросхем оперативної пам'яті). Тому що левова частина програмного коду BIOS стандартизована, тобто є однакової й обов'язковою для всіх комп'ютерів PC, у принципі, міняти його немає особливої необхідності. Перезапис BIOS - украй відповідальне й досить непросте завдання. Братися за неї потрібно тільки в самому крайньому випадку - якщо проблема не вирішується ніякими іншими способами. При цьому треба ясно усвідомлювати необхідність і наслідках кожного кроку цієї операції. Сучасні типи BIOS, виконані за технологією Plug- and-play, називають Pnp BIOS, при цьому підтримка такої архітектури забезпечується тільки мікросхемами Flash ROM. Взагалі повна підтримка технології Plug-and-Play з боку Windows можлива тільки у випадку застосування Pnp BIOS. Звичайно ця обставина служить вагомою підставою для ухвалення рішення про перезапис BIOS. Крім вище вказаного, у нових версіях BIOS часто виправляються дрібні помилки й недоробки. Нові версії звичайно містять і нові можливості.

Призначення й функції BIOS • У сучасних комп'ютерах BIOS виконує кілька функцій: Запуск комп'ютера й процедура самотестування (Power-On Self Test - POST). Програма, розташована в мікросхемі BIOS, завантажується першою після включення живлення комп'ютера. Вона детектує і перевіряє встановлене устаткування, надбудовує його й готує до роботи. Якщо виявляється несправність устаткування, процедура POST зупиняється з виводом відповідного повідомлення або звукового сигналу. Настроювання параметрів системи за допомогою програми BIOS Setup. Під час процедури POST устаткування визначається відповідно до параметрів BIOS, що зберігаються в спеціальній Cmos Пам'яті. Змінюючи ці параметри, користувач може настроїти роботу окремих пристроїв і системи в цілому по своїх потребах. Редагуються вони в спеціальній програмі, яку також називають BIOS Setup або CMOS Setup.

• Підтримка функцій уведення виводу за допомогою програмних переривань BIOS. У складі системної BIOS є вбудовані функції для роботи із клавіатурою, відеоадаптером, дисководами, жорсткими дисками, портами введення й ввиводу й інші. Ці функції широко використовуються в операційних системах, подібних до MS-DOS, і практично не застосовуються в сучасних версіях Windows. Процедура POST Перший пристрій, який запускається після натискання кнопки включення комп'ютера - блок живлення. Якщо всі живлячі напруги виявляться в нормі, вступає в роботу центральний процесор, який зчитує вміст мікросхеми BIOS і починає виконувати записану в ній процедуру самотестування, або POST вирішує кілька основних завдань:

• Ініціалізує і надбудовує основні системні компоненти: процесор, оперативну пам'ять, чіпсет і відеоадаптер. Перевіряє контрольну суму CMOS і стан батареї. Якщо контрольна сума CMOS помилкова, будуть завантажені значення за замовчуванням. Тестує процесор і оперативну пам'ять. Результати звичайно виводяться на екран. Ініціалізує і надбудовує периферійні пристрої: клавіатуру, мишу, дисководи, жорсткі диски й ін. Відомості про виявлені накопичувачі також виводяться на екран. Розподіляє ресурси між пристроями й виводить таблицю з виявленими пристроями й призначеними для них ресурсами. Шукає й ініціалізує пристрої із власним BIOS. Викликає завантажувач операційної системи. Після того, як успішно завершилася процедура POST, запускається пошук завантажувального сектору, який може перебувати на жорсткому диску або на змінному носії. Порядок опитування пристроїв установлюється за допомогою параметрів BIOS: First Boot Device, Second Boot Device, Third Boot Device.

Сучасний стан розвитку системних плат • У комп'ютерних ентузіастів продуктивності ніколи не буває "занадто багато". По відношенню до зразка, отриманого нами від Intel, ми можемо чесно сказати, що жодна з систем, коли-небудь побували в нашій лабораторії, не забезпечувала настільки багато продуктивності. Система Skulltrail складається з восьми фізичних обчислювальних ядер, які можна розігнати до частоти 4 Ггц. Ми впевнені, що маркетологи будуть оперувати такими числами, як "32 ГГц", але це не має відношення до реальності. На материнській платі встановлено два Socket 771, в кожен з яких встановлений чотирьохядерний процесор. Intel, до речі, вже демонструвала цю платформу на останньому Intel Developer Forum в Сан-Франциско.

• При уважному розгляді стає очевидним, що Intel розробляла нову платформу під певним тиском. Швидше за все, Intel боялася чотирьохядерного процесора AMD Phenom, який на той час ще не був випущений, але який, як тоді думали, може наздогнати або навіть обігнати лінійку Penryn. Втім, як стало зрозуміло після офіційного анонсу платформи AMD Spider і процесора Phenom, надії прихильників AMD не виправдалися, а сама компанія зайнята роботою над помилками.

• Тому ситуація виявилася набагато менш загрозливою, ніж очікувала Intel. Тим не менш, компанія запланувала випуск нових продуктів. І розмістила серверні компоненти на настільної материнської платформі. Так і виникла платформа Skulltrail, якій під силу обігнати по продуктивності всі доступні настільні конфігурації. Завдяки двом процесорам ми отримали "монстра" продуктивності настільного ПК. Якщо ми просто складемо числа, то отримаємо "продуктивність 25, 6 -ГГц Core 2" з сумарним кешем L 2 24 Мбайт. Розгін системи дасть повні "32 ГГц".

• З виходом системи Skulltrail, Intel (вельми іронічно) йде по стопах AMD. Материнська плата Intel D 5400 XS і новий процесор Core 2 Extreme QX 9775 належать до лінійки продуктів для робочих станцій, тому і використовують Socket 771. Материнська плата сумісна з усіма сучасними процесорами Xeon. У підсумку ви зможете укомплектувати її "молодшими" чотирьохядерними процесорами, в результаті чого платформа обійдеться аж до 75% дешевше. 8 -ядерної настільної платформі Intel можна не боятися опозиції, але за одним винятком. Ми маємо на увазі розробників ПЗ. Оскільки далеко не всі програми, доступні сьогодні, можуть працювати з вісьмома потоками, то співвідношення ціна / продуктивність платформи Skulltrail знаходиться на дуже хиткому підставі.

• Ще одним недоліком нової платформи можна вважати апетит до енергії, вона ставить новий (сумнівний) рекорд максимального енергоспоживання на настільному ПК. Тому покупці витратяться не тільки на саму платформу, а й на енергію. Платформа, крім того, не вільна від кількох проблем. У результаті у нас склалося відчуття, що люди з відділу маркетингу занадто захопилися і втратили почуття реальності. У деяких наших редакторів виникло відчуття дежа-вю. Приблизно з рік тому ми стали свідками появи платформи AMD 4 x 4. Не удостоїться чи Intel Skulltrail тієї ж долі?