Jak to tak bývá, i ty největší a nejsložitější systémy jsou vždy závislé na první pohled miniaturní struktuře a proceduře samočinně pracující buňky. Pouhá malá změna v procesech probíhajících v oné malé struktuře může vyvolat velké, zcela zásadní změny v celém systému. Teorie chaosu tento efekt definuje podobně.

Pozn. Komu jsou základy BIOSu jasné, dokáže se v něm orientovat a zajímají ho pouze popisy jednotlivých položek s možnostmi, může směle přeskočit do kapitol s jejich popisem.

BIOS (Basic Input/Output System), tedy "Základní systém řízení vstupu a výstupu" pracuje na nejzákladnější úrovni, stará se ve svém principu o komunikaci a hardwaru a softwaru. Pracuje se vstupy a výstupy jednotlivých hardwarových zařízení, naplňuje jejich základní požadavky, určuje jak se chovají komponenty vůči celému systému i vůči sobě. Dalo by se dobře říci, že BIOS je jakýsi "praotec" všech ovladačů. Výstupem BIOSu je ucelený sousled, inventář komponent a jejich nastavení, který předává posléze dál operačnímu systému (ať už Windows, DOS, Linuxu nebo čemukoliv jinému). Tyto předsazené procesy mají pro správnou funkčnost zásadní význam a je-li něco špatně již zde (nastavení, nespolupracující komponenty, apod.), v drtivé většině se se zlou potážete i v dalších fázích (rozuměj v operačním systému).

Kromě základních desek, které se každému vybaví v prvé řadě při vyslovení slova BIOS, se můžeme s tímto termínem setkat zejména u grafických karet a v dalších zařízeních (zvukové karty, USB zařízená jako MP3 Flashdisky, apod..). BIOS zde slouží především jako možnost pro upgrade, změnu základních nastavení (frekvence jádra a pamětí grafické karty, apod)  a nahrání nového firmware daného zařízení. Dále se však budeme zabývat jen BIOSem pro základní desky, neb ten má v problematice optimalizace a možnostech nastavení systému určující význam.

BIOS obsahuje svůj SETUP, což je program umožňující měnit základní nastavení BIOSu a provádět jeho ladění. SETUP se vyvolává stisknutím patřičné klávesy (zpravidla DEL, F2) při bootování počítače a je nedílnou součástí samotného BIOSu. Ten je uložen na čipu umístěném na základní desce. V "dřevěných" dobách PC se používal čip s pamětí ROM (Read-Only Memory), která byla nezapisovatelná a jediná cesta k upgradu spočíval ve výměně čipu. Posléze se přešlo na čip s pamětí EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM), která se již umožnila zápis novějších dat, ovšem s nutností vyjmout čip k této operaci. Dnes je kurzu přídomek "FLASH" (všechno je Flash.. Flash BIOS, FlashDisk, FlashCard, Flash Gordon apod.. :-), který naznačuje, že přepis se děje s rychlostí blesku bez nutnosti vyjímat čip ze základní desky. BIOS je tedy uložen v zapouzdřeném čipu, jež se skládá jak z pevné, neměnné, ROM paměti (některé strukturní znaky a základní principy BIOSu jsou na fest) a v přepisovatelné RAM (vyjímečně EEPROM) paměti ve vrstvě zvané CMOS. V CMOSu jsou uloženy změny provedené uživatelem a aby byli zachovány i při vypnutém počítači je CMOS napájen baterií uloženou přímo na desce. Tato baterie má dlouhou životnost a pokud by se nakonec někdy vybila, znemožnilo by to pouze pamatovat si uživatelské nastavení a bylo by používáno jen tovární nastavení BIOSu z ROM paměti.

Důležitou funkncí BIOSu je jeho aktualizovatelnost, nebo chcete-li možnost upgrade. Novější verze BIOSů přichází kvůli stále rozšiřující nabídce nových komponent, které můžou a nemusí s danou verzí BIOSu koexistovat korektně. Kromě oficiálních BIOSů je i řada fachmanských a ladičských verzí, které někdy až dramaticky rozšiřují možnosti nastavení a přidávají funkce, které ty oficiální záměrně blokují. Upgrade BIOSu (nebo-li jeho "Flash") může řešit problémy kompatibility komponent a jejich nestandardní funkčnosti. Kouzelné slovíčko "může" má právě u BIOSu pekelný význam. "Může" však i celou situaci zhoršit nebo ji naopak "může" vyřešit jednou pro vždy tím nejzásadnějším způsobem (černá obrazovka, pííípóoo, píííípóoo). Toto se sice stává u malého procenta případu (mezi které patřím i já :-), ale "shit happens". Pak přichází na řadu otázka BIOS recoverů, utilit pro zpětné naflashování fungující BIOSu, apod. Nezbývá než poradit : "Pokud něco funguje, nechte to tak". Upgrade BIOSu na novější verzi není tolik kritická otázka jako např. instalace nových DirectX, ForceWare ovladačů, VIA Hyperion, apod. Fungující BIOS, je-li funkčně dobře nastaven a od výrobce naprogramován, vydrží i několik let a poradí si i s komponenty v jádru generačně novějšími.

Problematikou aktualizace BIOSu a zpětného recoveru (deaktualizace ?!? :-) se nyní nebudeme zabývat, to je téma na samostatný článek. Nicméně je dobré vědět, že často je továrně "aktualizování" BIOSu zakázáno. Jedním způsobem je propojka přímo na základní desce, která bývá v pozici "Write Disabled", druhým je pak přímo v BIOS SETUPu položka BIOS Protection, kterou je nutno pro odemknutí možnosti přepisovatelnosti nastavit na ENABLED. Stejně tak se jistě zainteresovaní setkali s propojkou Clear CMOS umístěnou na základní desce, která po chvilkovém zkratování v patřičné poloze vrátí uživatelovo nastavení do původního nastavení přebraného z ROM paměti čipu.

Tatíček tvůrce - zlo přichází z bažin

Konkurenční boj probíhající mezi jednotlivými výrobci BIOSů se v ničem neliší mezi bojem, který probíhá na scénách ostatních (ATI - NVidia, Intel - AMD). V konečné fázi mají výrobci čipů nasmlouvány kontrakty s výrobci základních desek (je to pro ně výhodnější řešit formou outsourcingu, než zaběhnout vlastní implementaci BIOSů. Např. AMIBIOS se dodává k MSI), popř. jiných zařízení. Tyto čipy původně vyráběly celkem 3 firmy - American Megatrends Inc, Award Software a Phoenix Software. Každá verze měla své pro i proti, výhody i nevýhody. A jelikož ty tam jsou ty doby, kdy podniky proti sobě konkurenčně bojovali o přízeň zákazníka v podobě širšího spektra nabídky a nižších cen, došlo k odkoupení Award Software společností Phoenix. Nový trend, který nastolila NVidia (koupí 3Dfx) prostě funguje - nevíš co s konkurencí, tak ji kup :-). Čipy se však stále prodávají pod značkou Award, což přispívá daleko více k matení všech. Ale co, žijeme v 21. století !

Dnes se dá říci, že nejvíce rozšířený (hlavně u nových základních desek) je BIOS společnosti AMI, sekunduje mu právě Award (ten se požíval hodně před cca 3 až 5-ti lety). Existuje samozřejmě i skupina firem, který si vyrábí veškeré komponenty samy (HP, Dell, Compaq, IBM), tudíž mají i své revize BIOSů více či méně kompatibilní s revizemi AMI či Award.

První kroky v BIOSu

Po samotném zapnutí počítače probíhá BIOSem vyvolaný proces nazývaný POST (Power-On Self Test). Při tomto testu se detekují základní komponenty jako CPU, paměť, AGP a PCI zařízení, pevné disky, apod. Když POST předá nashormážděné informace BIOSu, který rozhodne o jejich parametrech a uživatelem změněných nastaveních, vyprodukuje soupis, inventarizaci zařízení a jejich nastavení je teprve další řízení podstoupeno operačnímu systému. Tento procese netrvá dlouho, v závislosti na počtu zařízení, rychlosti počítače a procesů, který musí zpracovat. Většinou pár sekund, někdy se ani nedá postřehnout, nabíhá-li obrazovka delší dobu (pak je první co vidíte logo bootujících Windows). Někdy SETUP BIOSu umí POST průběh na obrazovce zamaskovat celoplošným logem, což není příliš výhodné, zvláště kvůli tomu že nevidíte co se "za logem" děje (logo se dá přirozeně zrušit položkou Full Screen Logo a hodnotou DISABLED). Samotný průběh POST si můžete kdykoliv zastavit klávesou PAUSE a podívat se tak důkladně na vyprodukovaný inventář zařízení.

Do BIOS SETUPu se dá vstoupit během těch několika počátečních sekund při probíhající POST detekci. Pokud budete otálet, dostanete se do momentu, kdy je řízení předáno operačnímu systému a musíte celou proceduru opakovat. Samotná určující klávesa, která vás vpraví do tohoto uzavřeného světa bývá zpravidla napsána při úvodu na obrazovce "Press XX to enter Setup", nebo podobně. To však nemusí být hned patrné jednak kvůli rychlosti průběhu POST nebo kvůli pomalému nabíhání obrazovky monitoru.

• DEL
• F2
• CTRL + ALT + ESC
• CTRL + ALT +S
• F1 nebo F10

Ve valné většině případů se do SETUPu dostanete mačkání DEL, občas se vyskytuje i jako vstupní propustka klávesa F2. Některé základní desky si funkční klávesy definují při POSTu dle svého a může se stát že např. F2 může být menu pro určení boot procedury (disk, CD, disketa 3,5") nebo možností síťového bootu.

Uživatelské rozhraní SETUPu bývá většinou provedeno v modrém pozadí, což může někoho již od začátku odradit kvůli trendu smrtelných modrých obrazovek s chybovými hláškami, které nastolil Microsoft se svými Windows. Každý SETUP informuje uživatele v hlavičce o svém výrobci a užité verzi, ve spodní části pak bývá nápověda s výčtem používaných kláves.

Mezi nabídkami se pohybuje pomocí kurzorových kláves, potvrzuje se klasicky klávesou ENTER (někdy může být pro "rozbalení" další nabídky použita i šipka doprava). Změny se provádí zpravidla klávesami PageUp a PageDown (popřípadě + a - nebo jednoduchým stiskem ENTER nad zvýrazněnou položkou a vybráním z následné nabídky)  a z otevřené položky se do základního menu dostanete klávesou ECS. Vaše změny se do paměti CMOSu zapíší teprve po konečném potvrzení Save&Exit Setup (Ulož a ukonči) a budou zcela ignorovány, když odejdete bez uložení (Exit Without Saving).

Po zápisu je třeba, aby ROM paměť BIOSu incializovala nové změny v CMOSu, které nastavil uživatel, tudíž se počítač restartuje ať už zvolíte odchod s nebo bez uložení provedených změn. Pro ladiče a šťouraly je právě tato finální fáze nejvíc adrenalinovou záležitostí, protože počítač nové změny nemusí přijmout (tradičně při timingu pamětí nebo štelováním hodnoty FSB frekvence) a odpovědět chybovým hlášením (pííípóoo, pííípóoo). Naopak přijme-li nové změny, je ladič přímo nadšen nad dobře odvedenou prací (do té doby, než start systému skončí na úvodním logu Windows ;-).

Předdefinované hodnoty

ROM paměť BIOSu obsahuje i několik neměnných továrních nastavení SETUPu, které je možno nahrát a používat. V závislosti na typu BIOSu můžete mít na výběr ze všech nebo několika možností.

Prakticky jsou předdefinované možnosti celkem k ničemu. Správný ladič stejně většinou ani nedostane možnost nahrát defaultní hodnoty SETUPu přes uživatelské rozhraní, ale hezky fyzickým zkratováním ClearCMOS propojky na desce :-) A High Performance Defaults ? Mno, co si člověk neudělá sám....

CMOS Reset - Návrat do Modré laguny

Ladění BIOSu je věc ošidná. Pouhou změnou některé citlivé hodnoty vyvoláte lavinový efekt a počítač odmítne naběhnout. Které položky jsou více citlivé bude ještě prozrazeno, nicméně pokud se již tak stane a PC odmítá nastartovat je jedinou možností jak nahrát defaultní hodnoty nastavení fyzické vymazání CMOS paměti, která si pamatuje Vaše "špatná" nastavení.

Propojka, přeponka, jumper (taky jsem slyšel termín "kalhotky", "jehly", "vidlice" :-) ClearCMOS se nalézá na základní desce. Jak ji lokalizovat ? Buď dle manuálu k motherboardu nebo "oční metodou", která spočívá bedlivém hledání propojky s třemi piny a názvem ClearCMOS. Po bezpečné identifikaci je třeba posunout propojku o jeden pin na pár vteřin a pak zase vrátit. Pokud byste náhodou zapomněli vrátit propojku zpět a ponechali CMOS ve zkratovaném stavu, počítač rovněž nenastartujete (BIOS nemá šanci se vůbec inicializovat). Ač tato operace zní možná jednoduše, někdy není snadné přes změť komponent a datových kabelů se k tomuto jumperu dostat, natož přehodit na něm nějakou propojku. Dobrou desku také poznáte pomocí user-friendly lay-outu s dostupným ClearCMOS jumperem i při "plném domě komponent".

Pozn. Pokud stále nemůžete najít ClearCMOS jumper na desce, pokuste se podívat kde je umístěna napájecí baterie čipu. Propojka ClearCMOS bude jistě někde kolem. Vymazání obsahu CMOS paměti by se mělo povést i vyndáním a zandáním baterie, ale to je opravdu krajní možnost.

Bylo by dobré říci že názvy položek a šířka jejich nabídky nemusí být vždy přesně takové jako zde popisuji (na co jsi vzpomenu, se budu snažit uvést, nehledejte proto přesnou souvislost s obrázkem). Často se zaměňuje slovo BIOS a SETUP, resp. CMOS, default a standard, apod. Není třeba se toho lekat, jedná se o tu jednu a samou věc. Pokud SETUPu povolujete některou popsanou operaci provádět je klíčové slovo ENABLED, pokud ji chcete zakázat tak DISABLED.

Standard CMOS Features (Standard BIOS Setup)

Hned první nabídka skrývá možnosti nastavení základních typů komponent. Mezi takovéto patří řadičová zařízení jako HDD, CD, apod.

• System Time a System Date skrývá možnosti změny času a aktuálního data. Reset CMOSu se bohužel i vždy resetuje systémový čas. Takovýto je možno nastavit buď zde, či zřejmě lépe později z uživatelského prostředí operačního systému.
• Parametry IDE zařízení je možno nastavovat ručně nebo nechat BIOS aby sám rozhodl o jejich náležitostech. Pokud důvěřujete BIOSu (a je to lepší) nastavte u všech zařízení AUTO. Pro zrychlení procedury POST můžete nepoužívaná zařízení vypnout (NONE, Not Installed nebo DISABLED), pokud však necháte vše AUTO nic nezkazíte.
• Floppy Drive dává možnosti výběru disketové mechaniky 3,5" nebo 5"25. Kdo je pamětník jako já, má ještě 5"25 diskety schované v "nostalgickém" šuplíčku, tak jako já. Jinak SETUP automaticky předpokládá existenci 3,5" mechaniky.
• Halt On položka se občas v nějakém BIOSu vyskytne. Umožňuje nastavení přerušení boot procedury při zjištěné chybě jakou je například nepřítomnost disketové mechaniky (či její špatné zapojení což se také může stát) nebo klávesnice. Pokud nechcete být obtěžování při bootování hláškami typu "Keyboard not present", nebo pokud používáte USB klávesnici nebo mechaniku, znemožněte BIOSu brždění nastavení Halt On - No Errors, popř. vyberte jinou možnost (Halt On Keyboard, apod).
• Virus Protection se dříve vyskytovalo poměrně hojně a mělo bránit počítač před tzv. boot viry, které se uhnízdily v MBR (Master Boot Record) oblasti pevného disku. BIOS tak zabrzdil start systému pokud vyvolaný proces chtěl provést zápis do tohoto prostoru a na tuto skutečnost upozorňoval (ale neřešil). Při instalaci operačního systému (makrovirus Windows) nebo užívání nějakého oddílového správce je nutné mít Virus Protection Disabled. V případě, že se rozhodnete mít ochranu zapnutou,  musíte počítat že do MBR vstupují a zapisují i zcela neškodné programy, které bude BIOS považovat za viry.

Reálnou funkci má v tomto menu pouze nastavování systémového času a parametrů řadiče. Doporučuji nechat všechno AUTO, v případě problémů a špatné detekce pak zkusit manuálně vyplnit jednotlivé položky u pevného disku podle údajů na jeho hřbetě.

Halt On nastavte na No Errors a Virus Protection zcela vypněte.

Advanced CMOS Features (Advanced BIOS Setup)

• Quick Boot zrychlí průběh POST procesu při startu počítače. Některé systémové části se prostě netestují vůbec, či zrychlenou metodou. Pokud je počítač složen z nových a kvalitních komponent, není důvod zdržovat se zbytečně dlouhý POSTem. Nastavte na Enabled.
• Boot Device Select umožňuje nastavit prioritu při hledání zavedeného operačního systému. Možností odkud "bootovat" je celá řada - pevné disky (IDE, USB, SCSI), floppy disky (3,5". ZIP), mechaniky CD, DVD a jiné zvrácenosti. Obvyklá a nejčastější zařízení je 1. IDE-0, 2. Floppy, 3. CD/DVD (ATAPI).
• Full Screen Logo může šikovně zamaskovat průběh POSTu, což pro ladiče výhodné zcela není. Vždy je lepší mít závěs rozhrnutý. Nastavte Disabled.
• Try Other Boot Devices při nastavení na Yes se pokusí vyhledat bootovací záznam i na jiných zařízeních. Nechte povoleno.
• CPU Internal Cache (CPU Level1 Cache) povoluje nebo zakazuje operace s cache pamětí první úrovně (primární) umístěnou v procesoru. Pokud máte v BIOSu tuto položku, vždy ji mějte zapnutou neboť má zásadní význam pro aritmetický výkon procesoru.
• CPU External Cache (CPU Level2 Cache) by měla být stejně jako primární cache vždy zapnutá. Zakázáním obou pamětí sice zvýšíte výsledný frekvenční strop (a to tak že hodně), ale výpočetní síla procesoru půjde od devíti k pěti.
• S.M.A.R.T. for HardDisks je monitorovací systém pevného disku (Self Monitoring & Analysis Report Technology), který umožňuje predikci chyby a zachránit tak ztrátě cenných dat. Rozhodněte sami jak moc máte kvalitní pevný disk, jak je vyřešeno jeho okolí (nebo snad je-li chlazen) a jak si ceníte svých dat. Zapnutý SMART trochu zatěžuje cache paměť v pevném disku a tím i zpomaluje jeho práci. Pokud máte kvalitní HDD s 8MB cache pamětí můžete SMART zapnout, jistě tím neztratíte. Já třeba ale SMART mám deaktivovaný (dva disky mi už umřely, SMART ne-SMART, tak tomu nevěřím).
• BootUp Num-Lock aktivuje při možnosti On numerický blok klávesnice. Nechte to tak.
• Floppy Drive Seek hledá při každém startu 3,5" mechaniku. Vypnutím urychlíte proces POST procesu. (teď se přiznám, že v době USB flashdisků a CD jsem disketu použil naposledy asi před půl rokem, když jsem potřeboval nabootovat bez systému).
• Floppy Drive Swap údajně prohodí logické označení dvou mechanik A: a B:. Pamatujte, že BIOS umí provést boot pouze z jednotky A:
• Password Check (Security Setup) provádí restrikce pro nežádoucí změny nechtěnými osobami v SETUPu. Můžete nastavit SETUP, pouze pro heslo do vstupu do SETUPu nebo Always pro každý start počítače. Zní to možná zajímavě, ale pokud provedete ClearCMOS proceduru na desce ochrana je pryč. Ale to zřejmě nebyl ten úmysl proč zaheslovat přístup do Setupu :-) Pokud chcete zaheslovat počítač jsou jistě lepší a sofistikovanější metody než tato.
• Gate A20 Option určuje adresování přístupu k paměti nad 1MB. Operační systémy kromě reálného režimu (práce s pamětí pod 1MB) užívají i tzv. Protected mode, chráněný režim (pro práci s pamětí nad 1MB) a správa tohoto managementu by měla plně spočívat adresováním čipsetu základní desky. Nastavte proto vždy možnost Fast.
• Boot to OS/2 >64MB je položka určena pro uživatele operačního systému IBM OS2. Ten pracuje trochu jinak při správě paměti do 64MB. Máte-li tedy OS2 a více jak 64MB zapněte tuto volbu. Pokud používáte Windows nebo jiný systém zadejte non-OS/2 nebo No.
• Typematic Rate Settings určuje prodlevu mezi začátkem opakováním znaku při podržení jeho klávesy. Pokud vám nevyhovuje defaultní nastavení zadejte svoje vlastní hodnoty
• Typematic Rate (Char/s) kolik znaků se vypíše za 1s při držení patřičné klávesy.
• Typematic Rate Delay je právě ona prodleva mezi začátkem opakování znaku při podržení jeho klávesy (msec).
• Save Current ROM to Harddisk umí vytvořit kopii vašich nastavení na pevný disk a bootovat rychleji (údajně, rozdíl jsem však vůbec nepostřehl žádný).
• VideoBIOS Shadow a všechny podobné Shadow položky rozhodně vypněte používáte-li moderní grafickou kartu a systém WIndows. Když ještě neměli před lety grafické karty takovou výkonnost kopírovaly svůj BIOS (VideoBIOS) při startu do operační systémové paměti RAM a dále ho používaly odtamtud. Dnes jsou paměti na grafických kartách natolik kvalitní, že toto již není třeba.
• Hyper-Threading Options zapněte, jen splňujete-li následující podmínky. Máte Pentium 4 s technologií HT a základní desku s čipovou sadou podporující tuto technologii.
• MPS Revision (Multi-Processor Specification ) je určena pro víceprocesorové systémy a serverové stanice. Pokud jako domácí uživatel máte víceprocesorovou sestavu a operační systém Windows2000/NT/XP/2003Server nastavte nejvyšší revizi.
• System BIOS Cacheable je podobná funkce jako VideoBIOS Shadow. BIOS se nahraje do cache procesoru a jeho adresování používá buffer pro BIOS. Obsazovat si rychlou cache v CPU je možná na místě, kdyby operační systém neustále potřeboval zajištěnou komunikaci z BIOSem, což dnešní OS nevyžadují. Používáte-li Windows nechte tuto možnost vypnutou.
• C00, 32k Shadow je zase variace na předcházející téma, tentokrát pro přídavné karty. Rovněž doporučuji Disabled.

Stejně jako pro všechny další položky platí pravidlo, že ne vše musí být nutně obsaženo ve vašem BIOSu, stejně tak ausgerechnet pod těmito názvy. Rovněž může být položka popisovaná v Advanced CMOS Setup přesunutá třeba do Chipset Features Setup, apod.

Nastavení vlastností čipové sady je stěžejním "ladičským" bodem celého SETUPu. Zde se nastavuje chování paměťového a grafického subsystému, který má stěžejní význam pro zvyšování výkonnost celého počítače. Jednotlivé položky jsou také nejvíce citlivé na kvalitu komponent (čipová sada na desce, použité paměti, grafická karta) a je zcela možné, že některé doporučené hodnoty vaše sestava jednoduše "nemusí" unést a Vám nezbude zapotřebí nic než ClearCMOS procedura a celý postup opakovat. Popis tohoto menu je obtížný i z důvodu, že jednotlivé položky Chipset Festures jsou rozdílné od základní desky a čipové sady a dokáží se rovněž maskovat pod rozdílnými názvy

Subsystém paměti (DRAM Timming Settings)

Tak jak u většiny systémů můžete ten paměťový řídit (nastavit) tradičně dvěma způsoby. První způsob spočívá v důvěřování továrně nastaveným hodnotám, které se ukrývají v malém čipu s EEPROM pamětí v horním rohu modulu paměti. Tento čip se nazývá SPD (Serial Presence Detect) a obsahuje v sobě informace o typu paměti, její velikosti, datové šířce, pracovní frekvenci, hodnotách časování (jeho řízení) a v neposlední řadě také voltáže. Všechny SDRAM paměti mají implementovaný SPD a podle něho dokáží také nastavit příslušné hodnoty pro komunikaci s čipsetem. SPD defaultní nastavení se liší podle specifikace užitého paměťového modulu a jeho výrobce. Ve většině případů bývá SPD nastavení velmi stabilním a konzervativním kompromisem, i když se mohou objevit i paměťové moduly s "agresivnějším" nastavením. Každopádně pokud si nejste zcela jisti kvalitou čipové sady (resp. základní desky) a Vašich pamětí, přenechejte nastavení hodnot čipu SPD (DRAM Settings by SPD na ENABLED, popř. YES).

Druhým způsobem odstavíte automatizaci a nastavíte hodnoty, které jsou trochu více progresivnější než zpravidla umírněné nastavení SPD-čka (ano, němečtí sociální demokrati (Socialdemokratischen Partei Deutschlands) v čele s bundeskancléřem musejí jásat ;-). SETUP kromě defaultních nastavení SPD může také nabídnout vlastní předdefinované hodnoty (DRAM Settings) v odstupňovaných režimech jako Safe, Normal, Fast a Ultra. Zase záleží na jakosti pamětí a čipové sady a skutečným hodnotám "předdefinice". Rozdíl mezi Normal a Fast může být téměř nepatrný, ale i propastný.

Znovu je třeba připomenout, že nastavení hodnot časování paměti je citlivou záležitostí a je rozdílné případ od případů s důrazem na jakost paměti a čipové sady. Pokud tedy někde místo 3T nastavíte 2T a počítač nenaběhne, nezmatkujte, proveďte ClearCMOSu a nastavte nejbližší bezpečnou hodnotu.

CAS# Latency (DRAM Cycle Lenght)

TEORIE : Pro objasnění pojmů jako je CAS a RAS je třeba si udělat zjednodušenou představu o práci paměti s adresami a bloky. Adresa je koncipovaná formou homogenní matice rozdělené klasicky na řádky (Rows) a sloupce (Coloumns). Pokud chce paměť vyvolat určitý blok na dané adrese, zadá se nejdříve adresa řádku (Row) s danou prodlevou (RAS - Row Acess Strobe) pro jeho bezpečnou identifikaci (zapsání na výstupní pin, nebe chcete-li cílový blok). Je-li řádek identifikován přichází další prodleva (RAS to CAS Delay) po které následuje identifikace sloupce, pro jeho bezpečné určení slouží časová rezerva sloupce (CAS - Coloumn Adress Strobe). Teprve poté je adresa určena a datový blok se může předat do výstupu.

CAS (Column Adress Strobe) nastavuje prodlevu modulů při od zahájení čtení a přijmutí požadavků na uvolnění adresy v paměti. BIOS kontroluje toto zpoždění v cyklech procesoru (tj. jde o strašně maličká časová okénka v řádech 10^-9 s) a jedná se o důležitou věc při přenosu jednotlivých adresovaných bloků do paměti. Prodleva je nutná k uskutečnění samotného přenosu a přípravu pro přenos dalšího bloku. Čím větší prodleva, tím je operace více "jištěna" a je zaručeno, že se bloky stihnout dostat v poskytnuté prodlevě s rezervou. Sníží-li se tato časová rezerva zrychlí se postup paměťových operací, ale existuje riziko, že na dokončení přenosu toto okno nemusí stačit.

Doporučení : 2T, při nestabilitě 2.5T

RAS# Precharge (DRAM RAS Precharge Time, RAS Delay)

RAS (Row Adress Strobe). Jedná se o podobnou funkci jako v případě CAS Latency s tím rozdílem, že zde se určuje počet cyklů, po které čeká adresovaný blok paměti, než je předáno uvolněné místo dalšímu bloku. Snížením této doby se urychlí celý sled těchto operací, ovšem stejně jako v případě CAS Latency nemusí vždy tato doba stačit (je však méně citlivá než CAS Latency, protože se provádí v samotném počátku celé paměťové operace a případná chyba ještě nemusí v této fázi nastat, nebo být "viditelná").

Doporučení : 2T

RAS# to CAS# Delay (DRAM RAS-CAS Timming, tRCD Delay)

Jedná se o časové okno mezi přechodem řádkové a sloupcové identifikace adresovaného bloku v paměti. Stejně jako u předchozích hodnot platí, že čím menší prodleva, tím rychlejší zrychlení celé operace.

Doporučení : 3T (popř. 2T je-li systém skutečně stabilní)

Precharge Delay (DRAM Act to PreChrg CMD, DRAM Row Active Time)

Určuje časovou prodlevu ve kterém je možno operovat s jedním adresním řádkem v paměti. Teoreticky se jedná o prostý součet prodlevy řádkové (RAS Delay), prodlevy mezi operací sloupcovou (tRCD = RAS to CAS Delay) a její prodlevou (CAS Latency). Prakticky však zde určujete minimální možné okno mezi celým průběhem celé operace. Vyplatí se proto mít minimálně rezervu o jeden nebo alespoň 1/2 časového cyklu.

RAS + tRCD + CAS + 1T = Precharge Delay (konzervativní)

CAS + tRCD + 2T = Precharge Delay (agresivnější)

Doporučení : Př. Nastavte 8 clocks pro CAS = 2.5T, RAS = 2T, tRCD = 3T

Burst Lenght (Burst Lenght 8QW, Burst Len)

Určuje šířku záběru provádění paměťových operací. Při nastavení 4 bude pro jeden cykl operace vyčleněna možnost 4x zápisu a 4x čtení. Pro nastavení 8 se vyčlení dvojnásobná šířka. V některém SETUPu může být rovněž jen možnost vypnutí a zapnutí 8x šířky.

Doporučení : 8 nebo ENABLED

SDRAM Bank Interleave (DRAM Interleave)

Přepíná mezi dvoucestným (lineárním) a čtyřcestným (prokládaným) přístupem k paměťovým buňkám. Lineární operace je rozhodně bezpečnější, ovšem buňky, které se právě neúčastní "provozu" jsou nevyužité.

Problematika Interleavingu paměti je velmi rozebíraným tématem a popsána byla již mnohými autory, tudíž nemá cenu se jí nějak zvláště věnovat právě v tomto článku. Má neopomenutelný vliv na výkon paměťového subsystému a souvisí přímo s architekturou DRAM paměťových modulů. Dnešní velké moduly větší jak 64MB mají všechny možnost používat prokládané adresování. Moduly o velikosti 32-64MB používají lineární operace s daty a pouze paměti menší jak 16MB vůbec Interleaving nepodporují.

Doporučení : 4-way

SDRAM Frequency (SDRAM Clock)

Zde se nastavuje rychlost frekvence pamětí nebo její přírůstky (úbytky) od taktu sběrnice. Možnosti bývají zpravidla HCLK +33MHz, HCLK -33MHz. Pro paměti, jejichž specifická rychlost je vyšší než rychlost sběrnice to praktický význam nemá. Lépe je se řídit rychlostí FSB.

Doporučení : zadejte pouze HCKL

SDRAM 1T Command Delay (DRAM 1T Command Control)

Zde se nastavuje zpoždění mezi signálem řadiče čipové sady a momentem, kdy řadič začne adresovat data v buňkách paměti. Automatickou prodlevu přiřazuje SPD čip. Čím je podleva menší, tím lépe, ovšem jako v vždy i toto může vést k nestabilitě.

Doporučení : 1T (pokud je systém nestabilní tak AUTO)

DRAM Ratio CPU:DRAM (SDRAM Ratio)

Nastavuje aritmetický poměr mezi kmitočtem reálné FSB frekvence a taktem paměti. Poměrovému koeficientu se také někdy říká násobitel, dělitel, apod. Možnosti bývají různé : 1:1, 3:4, 4:5, 5:4, 3:2 apod.

Př 1. Pentium4, které běží v QDR režimu na FSB 400MHz, 533MHz a 800MHz je v reálném režimu určeno FSB kmitočtem 100MHz, 133Mhz a 200MHz. Při nastavení poměru 3:2 při použití 200MHz (800MHz QDR) Pentia4 bude výsledný takt pro paměť (200 / 3 ) * 2 = 133 MHz. Na této frekvenci pracují moduly DDR266 (PC2700). To je samozřejmě velmi hloupé, provozovat DDR266 na Pentiu4 s 800MHz FSB, ale pokud nemáte zrovna korunky na koupi zánovního DDR400 modulu, je to taky možnost.

DRAM Ratio je dozajista záležitostí pro ladiče a overclockery, protože často vyvstane problém neschopnosti "udržet" krok s procesorem při zvýšení FSB. Proto je více než vítané nechat FSB s CPU v přetaktovaném stavu (např. 133MHz -> 166MHz) a právě poměrem 3:2 zachovat původní specifikace a frekvenci paměti na 133 MHz (266 MHz DDR).

Doporučení : Overclocker si poradí, ostatní raději nechte AUTO nebo 1:1

Další položky (už jen v kostce...)

• CPU/DRAM Synch CTL umožňuje synchronizaci rychlosti paměti a FSB frekvence. Pokud nastavíte synchronní režim, bude kmitočet pamětí shodný s taktem FSB. Asynchronní režim Vám dovolí měnit frekvenci pamětí nad i pod hodnotu FSB (což ani v jednom případě nemá praktický význam) a AUTO dává rozhodnutí SPD čipu (který většinou nastaví tovární hodnotu specifikace modulu). Doporučuji provozovat paměti vždy v Synchronním režimu.
• DRAM Refresh Rate nastavuje produktivní délky paměťového cyklu. Kratší časový úsek zajišťuje větší stabilitu vůči čipové sadě, delší pak zvyšuje čas aktivity operací během jednoho cyklu. Volba AUTO většinou používá krátké časové úseky z SPD. Přesnou doporučenou hodnotu Vám neřeknu je to individuální záležitost a musíte si ji vyzkoušt postupným zvyšováním (prodlužováním) časového úseku.
• Fast R-W Turn-Around (Read Around Write, Write-to-Read Command Delay) může zvýšit rychlost při obdržení požadavku na čtení a opětovný zápis. Funkci je možno povolit, i když nějaký vliv na výkon není téměř žádný.
• Rank Interleave plní podobnou funkci jako Bank Interleave a doporučuji tuto možnost zapnout užíváte-li paměťové moduly větší jak 64MB.
• SDRAM Bank-to-Bank Delay určuje zpoždění mezi opětovným vstupem do téže paměťové buňky. Nastavte prodlevu co nejmenší (2-way).
• DRAM ECC Setting (DRAM Integrity Mode) neboli Error Checking and Correction (kontrola a oprava chyb v paměti) je funkcí určenou pro moduly se specifikací ECC. Většina "standardních" uživatelů asi DRAM ECC nemá (kvůli cca dvojnásobné ceně oproti non-ECC), ale když náhodou tuto paměť vlastníte je možnost využívání této technologie vítaná. Z nabídek má možnost praktického užití jen Correct Errors nebo Correct+Scrub (oprav a vylaď), která skutečně zvyšují stabilitu pamětí díky sofistikovaným metodám predikce a korekce chyb. Pokud nemáte ECC moduly (98% případů) zadejte non-ECC.
• Share Memory Size (OnChip Video Memory Size, Framebuffer Size) se vyskytuje u základních desek s integrovanou grafickou kartou GPU (tak jak to měla první nForce čipová sada) se sdílenou pamětí. Je to pěkné zvěrstvo protože nenasytná grafika tak hrubě ukrajuje sousto s datové propustnosti operační paměti a alokuje si v ní poměrně velké nároky. Čím více paměti přidělíte, tím lépe, ovšem nic se nemá přehánět. Optimální hodnoty jsou 8-16MB pro jakoukoliv integrovanou grafiku.
• Memory Hole At 15M-16M je přežitkem z doby ISA karet a jiných zrůdností, které potřebovaly životní prostor z důvodu zcela neznámého mezi 15. a 16. MB. Tato volba by měla být defaultně vypnutá (tak ji taky tak nechte).

Reálné nastavení časování "timingu" pamětí se opravdu liší kus od kusu. Jako mírně optimalizované, avšak bezpečné hodnoty timingu zkuste zvolit CAS 2.5T, RAS 2T, tRCD 3T a Precharge Delay hodnotu 8. Více agresivní hodnoty jsou pak CAS 2T, RAS 3T, tRCD 2T a Precharge Delay 6 (popř. 7). Nejcitlivější hodnotou bývá CAS# Latency, nejméně pak RAS# Delay (ovšem jeho změna je závislá na nastavení tRCD). Musí se to holt zkoušet :-)

Mezi položkami nastavení práce čipové sady je kromě nastavení paměťového subsystému ještě nastavení práce s AGP kartou, resp. čipset <-> AGP port <-> AGP karta. Stejně jako u nastavení paměti je šířka nabídky závislá na druhu čipové sady, základní desky a užitého BIOSu.

Subsystém grafického výstupu

AGP Aperture Size (Graphics Aperture Size, Graphics Win Size)

Velkost adresního prostoru AGP karty je často předmětem mnoha diskusí. Jedná se ve své jednoduché podstatě o podobný případ jaký má vliv velikosti "swap" souboru virtuální paměti ve Windows (čím více máte operační paměti, tím je nárok na velikost "swap-file" menší a naopak). Aperture se dá nastavit velikost PCI paměťového prostoru pro grafické operace spojené s ukládáním textur do videopaměti. Dnešní moderní grafické akcelerátory bývají běžně vybaveny 128MB paměti, ty modernější pak 256MB a brzy přijde i doba, kdy standard bude 512MB paměti.

Na internetu možno vyhledat mnoho doporučení (1/2 operační paměti) a jednoduchých i poměrně velmi složitých vzorců (zahrnujíce koeficienty typu čipové sady, grafické karty, procesoru, apod.) pro výpočet ideální velikosti. Prověřené hodnoty jsou nejčastěji uváděny 64 a 128MB.

Doporučení : 64MB, 128MB (která udělá více v 3DMarku tu si ponechte ;.-)

AGP Mode (AGP xx Mode, AGP Capability)

Tato funkce zapíná a vypíná mód přenosu (AGP Transfer Protocol) AGP karty. O tom jaký typ podporuje vaše grafická karta se dozvíte v její specifikaci, nové AGP grafiky mají všechny AGP8x. Pokud máte položku AGP Capability, vězte že se jedná o desku s podporou AGP8x, která umí zpětně přepnout do "pomalejšího" režimu Vaší grafické karty buď manuálně (zvolením 1x, 2x, 4x) nebo automaticky (AUTO). Časem stejně přijde PCI Express a celá rošáda okolo grafik a přenosových protokolů bude trochu jiná.

Doporučení : Zapněte protokol dle vaší grafické karty.

AGP Fast Write

Stejně jako o velikosti AGP Aperture tak i o Fast-Write a jeho vhodnosti/nevhodnosti či efektu/neefektu na výkonnost se vedou vášnivé debaty. Teoreticky zní metodika F-W velmi opodstatněně, neboť se jedná o zrychlení operací CPU - AGP bez nutnosti zapřahávat do procesu operační paměť. Ač to zní sebelépe, mnohé testy prokázaly, že valný praktický význam na grafický výkon AGP nemá, ba naopak někdy může mít i účinky zcela neblahodárné.

Doporučení : Zapnout, benchmarkovat (např. 3DMark), vypnout, benchmarkovat. Lepší si nechat :-)

AGP Clock : CPU Clock (AGP Clock / FSB Clock, AGP Ratio)

Zvyšování FSB frekvence sběrnice logicky zvedáte i pracovní kmitočty všech zařízení, které mají svou pracovní frekvenci odvozenou od FSB. Standardní hodnota AGP hovoří o 66MHz a i když mírné přetaktování snese, není to nic světoborného. K umírnění AGP a držení jeho hodnoty okolo 66MHz slouží stejně jako v případě DRAM Ratio koeficient (násobitel, dělitel, multiplikátor) AGP. Ten se dá většinou měnit v rozmezí 1/1, 2/3,  1/2, 2/5. Platí stejná matematika jako v případě DRAM koeficientu, tudíž si lehce sami vypočtěte kolik je Vašim overclockerským choutkám třeba, v opačném případě zvolte AUTO, pokud FSB úmyslně nezvyšujete.

Nutno poznamenat, že na oficiálních pracovních frekvencích si při volbě AUTO koeficient mění podle toho, kolik je zapotřebí, aby byla udržena 66MHz frekvence na AGP. Např. pro FSB 100MHz to je 2/3, 133MHz FSB pak násobí 1/2, 166Mhz má 2/5 a 200MHz bude zřejmě využívat 1/3.

AGP Driving Control (AGP Driving Value, AGP Comp. Driving)

Povolení této možnosti Vám umožní nastavit si manuálně sílu signálu AGP, který obsluhuje grafickou kartu. Praktické zkušenosti s tím nemám, četl jsem jen spoustu nadávek v diskusích a hodně varování, že zahrávat si z touto hodnotou je opravdu jen pro hard-core ladiče (takové, kteří místo latinky používají strojový kód a vyjadřují se zásadně v krátkých větách připomínající binární algebru :-). Síla signálu je určena v šestnáctkové soustavě (00 .. FF, nebo 0 .. 255 v dec.) a nominální AGP signál pracuje s hodnotou 218 (DA). Zesílením signálu zlepšíte přenos, teoreticky i kvalitu resamplingu signálu. Podobnou položkou jako je Driving Value je AGP Drive Strength, i zde se dá nastavit hodnota korekce při poklesu pod nominální hodnotu signálu (0-15 Dec.). Ovšem jak jsem řekl, já bych si s tím raději nehrál :-)

Doporučená hodnota : AGP Driving Control i Drive Strength - AUTO.

Další položky (mohou se i vyskytnout ;-)

• AGP Always Compensate souvisí podobně jako Driving Control se sílou signálu. Jedná se o dynamické zesilování během v případě kolísavé kvality signálu a je rozhodně od věci mít tuto položku povolenou.
• AGP Read Synchronization umožňuje synchronizaci datových vstupů do bloků z datovými výstupy při čtení. Moderní grafické karty (od dob GeForce) tuto možnost podporují i když výnam na výkonnost systému má pramalý. Zvolte Enabled.
• AGP Master 1 W/S Write při zapnutí umožňuje čtení dvou časových cyklů najednou, proto je doporučeno tuto možnost využívat. To samé platí i o AGP Master 1 W/S Read.
• AGP Prefetch (AGP to DRAM Prefetch) předpovídá integritu dat během načítání dat z paměti (podobně pracuje i předpovídání u CPU) a je vhodné tento "predikátor" používat.
• PCI/VGA Palette Snoop souvisí s pevným a adresním vytvářením palety barev pro jádro grafického akcelerátoru. Jedná se o nastavení při používání speciálních karet typu MPEG HW Dekóder, který nemá vlastní VGA paletu barev (většinou, jsou ale i dekodéry, které mají). Ta se "vyčmuchá" (snoop :-) právě z vašeho hlavního VGA akcelerátoru. Pokud nemáte žádný takovýto podobný systém v počítači, "čmuchání" vypněte.
• Video RAM Cacheable umožňuje kopírovat parciální operace z videopaměti do rychlé vyrovnávací paměti CPU. Dříve to možná stálo za řeč, dnes je lepší nechat volnou L2 cache na procesoru a používat už vyspělé paměťové řadiče na grafických kartách. Tuto volbu vypněte.
• PCI Delay Transaction zajištuje kompatibilitu PCI specifikace 2.1. Hodně pramenů hovoří o souvislosti se staršími ISA sběrnicemi, nicméně "ověřené" zdroje toto spojení dementují. Každopádně nové čipové sady by měli mít zahrnutou podporu PCI 2.1 standardu, proto zvolte Enabled, i když některé zdroje hovoří o pravém opaku. Pokud vaše PCI zařízení nepodporují PCI2.1 (což staré PCI grafiky nebo zvukovky nepodporují) pak teprve zvolte Disabled.
• PCI Dynamic Brusting shromažďuje data do bloků a pracuje s nimi jako celky, což je vždy lepší než "jeden-po-druhém" metoda. Tuto možnost povolte.
• PCI #2 Acess #1 Retry určuje počet jestli BIOS bude pokoušet při selhání opakovat zápis do sběrnice PCI, nebo zda-li řekne že tento cyklus je špatný a předá k opětovnému pokusu celou operaci CPU. Procento chybných pokusů zápisu je vždy, nicméně několikerým opakování se nakonec vždy podaří zapsat bez nutnosti znovu zatěžovat CPU, který už může pracovat na něčem jiném. Doporučuji tuto položku povolit, stejně tak i jako podobně pracující metodiku PCI-to-CPU Write Buffer.

Popisem položek jsem samozřejmě nevyčerpal celou jejich škálu, jen jsem se snažil vybrat ty důležitější a ty, které se v obměnách vyskytují pravidelně. Těch jsou opravdu mraky a jen jejich seznam pod sebou by vydal na extra článek. V další části se podíváme pěkně na další zajímavou věc a to na položky nastavení práce s FSB sběrnicí, elektrohospodářství (Power Managment) a jiné vylomeniny, které mohou (a nemusí) v BIOS SETUPu být.

Tímto končí první část a příště si probereme zbývající možnosti nastavení

Další články v kategorii

• Rozbor BIOSu díl 2. - Advanced Bios Setup...
• BIOS, váš kamarád do deště (I.)
• 42x BIOS a 3x firmware update za 14. týden
• BIOS a nastavení - konec spekulacím (2. část)
• Problémy s BIOSem: flashování a záchrana