rozbor-biosu-dil-2-advanced-bios-setup
Software Článek Rozbor BIOSu díl 2. - Advanced Bios Setup...

Rozbor BIOSu díl 2. - Advanced Bios Setup... | Kapitola 3

Petr Stránský

Petr Stránský

9. 8. 2007 01:00 15

Seznam kapitol

1. Zavádíme operační systém 2. Tak už konečně nabootuj! 3. Závislost na procesoru není náhodná

Pandořina skřínka, se kterou si není radno příliš zahrávat... Ať už patříte do té či oné skupiny uživatelů, pojďte s námi v tomto novém seriálu nadzvednout jeho ochrannou pokličku, pod kterou se skrývá mnoho užitečných kouzel, jež ovlivňují nejen výkon a stabilitu vašeho plechového kamaráda...

Reklama

Dále v tomto menu můžete ovlivňovat důležité parametry systému týkající se procesoru a potažmo i rychlosti jeho práce.

Platit „cachem“ nebo raději šekem?

Abych předešlé tvrzení tedy uvedl na pravou míru, tak musí dodat, že tady rozhodně nebudeme měnit kmitočet CPU či sběrnice FSB (Front Side Bus). Tuto součástku je totiž možné zrychlit, příp. zpomalit i jiným a velice jednoduchým způsobem - zapnutím či vypnutím vyrovnávacích pamětí (cache).

Takové paměti jsou typu SRAM (Static Random Access Memory) a vyskytují se na různých typech přídavných komponent, protože se používají tam, kde je třeba vyrovnat rozdíl v komunikaci nestejně rychlých zařízení. Vedle již zmíněné centrální procesorové jednotky tak takovým místem může být třeba i obyčejný pevný disk.

Technologie, s níž pracují je specifická jednou obrovskou výhodou - paměťové buňky totiž pracují na principu bistabilních klopných obvodů a proto se uložená data nemusejí obnovovat jako je tomu u jejich více používanějších dynamických bratříčků (Dynamic RAM, DRAM), jež jsou konstruovány na principu pravidelného dobíjení (refresh) elektrického kondenzátoru. Pro úplnost ještě dodejme, že o tuto důležitou činnost se stará čipset základní desky.

Další výhodu představují nízké latence, kdy data na nich uložená mohou být připravena ke čtení již za cca 15 - 20ns od vznesení požadavku. Navzdory relativně velké spotřebě, která je ale aktuální pouze při vysokých pracovních frekvencích, jsou moduly SRAM v současnosti nejrychlejšími typy paměťových obvodů vůbec. Jejich výroba je však složitější a tudíž i dražší, což je předurčuje pouze k použití jako vyrovnávacích pamětí.

Rozbor BIOSu díl 2. - Advanced Bios Setup...
i Zdroj: PCTuning.cz


realizace jedné buňky SRAM při použití technologie MOS - fi.muni.cz

Budeme-li se ale zabývat pouze zmíněným procesorem, pak zjistíme, že jeho vyrovnávací paměť je dvojího druhu. Část paměti, která se označuje jako L1, je přímou součástí procesoru a proto je s ním také rychlostně shodná. A protože se ve skalních dobách vynikajících procesorů 80486 začala umisťovat přímo do pouzder procesorů, začlo se jí říkat interní. Dnes bývá také často rozdělena na dvě části, přičemž jedna z nich se stará o ukládání instrukcí a druhá se používá pro ukládání dat (operandů), které tyto instrukce zpracovávají.

Další typ, tentokrát ale již pomalejší paměti, ale s větší kapacitou, se vyskytuje mezi procesorem a operační pamětí. Ačkoliv byla tento typ u systémů využívající procesorů i486 z prostorových důvodů umisťován na základní desku, dnes se vkládá výhradně do pouzdra s procesorem. Důvod je jednoduchý - dochází totiž ke zvýšení rychlosti přístupu k vlastnímu čipu.

Ze zmíněného období této vyrovnávací paměti druhé úrovně (čili L2) zůstalo pouze jediné - přízvisko externí. Tato sekundární pamět je pak používána pouze pro ukládání zpracovávaných dat a díky tomu je to také jeden z ukazatelů výkonosti procesoru - opravdu nezáleží pouze na frekvenci ;)

Pamětníci jistě ještě s "nostalgií" vzpomínají na polovinu roku 1998, kdy oficiálně spatřil světa Intelácký procesor Celeron s kódovým názvem Covington, jež pracoval na frekvenci 300MHz a neobsahoval žádnou (ale opravdu a naprosto žádnou) vyrovnávací paměť druhé úrovně. Tento procesor se pro svůj prachmizerný výkon, který nespravil ani skvělou přetaktovatelností, setkal s obrovskou nevolí jeho uživatelů a proto byl zanedlouho uveden jeho vylepšený tip - Celeron 300A (Mendocino), jež disponoval celkem 128KB L2 cache. Výpočetní výkon vylepšené verze se rapidně zvýšil a téměř již dosahoval hodnot tehdejší špičky, Pentia II.

Rozbor BIOSu díl 2. - Advanced Bios Setup...
i Zdroj: PCTuning.cz


Celeron 300A - vylepšená verze původního procesoru v provedení pro Slot 1.

Pozn: Intel v současné době zvažuje o umístění vyrovnávací paměti čtvrté úrovně (Level 4) do svých nových procesorů a to i přesto, že zatím není ještě dostatečně rozšířena ani cache typu L3, kterou disponují např. dvoujádrové Xeony MP s kódovým označením Tulsa a využívají ji k rychlejší vzájemné komunikaci obou svých výpočetních jader. Vyrovnávací paměť třetí úrovně o velikosti 2MB měl také procesor s extrémně dlouhým názvem - Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,2GHz.

Vyrovnávací paměť procesoru s označením L4 by ale měla pracovat na trošku jiném principu, než dosavadní koncepce řešení. Spolu s QoS routerem (Quality of Service) bude schopna, dodávat spuštěným aplikacím či procesům přesně tolik dat, kolik budou zrovna v daném okamžiku potřebovat. To všechno v závislosti na přesně dané prioritě toho kterého programu - např. video a hlas musí mít při komunikaci v reálném čase daleko větší prioritu než stahování souborů.

Pro úplnost ještě dodejme, že služba Quality of Service slouží k řízení datových toků v počítačové síti. Při použití tohoto protokolu je možné zajistit spravedlivé rozdělení rychlostí a šířky přenosového pásma, díky čemuž nikdy nedojde k úplnému zahlcení sítě a následné ztrátě konektivity.

Vlastní nastavení

V Biosu můžeme ovládat stavy obou druhů vyrovnávacích pamětí procesoru. V právě probíraném menu si tak můžete povšimnout položky trefně označené slovním spojením CPU Internal Cache nebo někdy také CPU Level 1 Cache. Tato volba slouží, jak již ostatně název sám napovídá, k povolení či zakázání cache L1. Dále zde určitě také naleznete konfigurační řádek ovlivňující vyrovnávací paměť druhé úrovně. Ten bývá nejčastěji označen jako External Cache (CPU Level 2 Cache).

Z principu činnosti systému (viz. výše) ale vždy vyplývá, že vypnutí vyrovnávacích pamětí jakéhokoliv typu naprosto jistě sníží objem toku dat mezi procesorem a operační pamětí a tudíž lze očekávat snížení výkonu vašeho počítače.

Pozn: U některých typů základních desek se v menu Advanced Bios Features vyskytuje pouze jedna položka ovlivňující stav obou pamětí - CPU L1 & L2.

Navzdory výše zmíněným faktům ale existuje jeden případ, kdy se vyplatí vyrovnávací paměti vypnout. Pokud totiž přetaktováváte, můžete se někdy dostat do situace, ve které dosažení vyššího taktu procesoru napomůže pouze vypnutí jeho cache. Ta totiž někdy nemusí unést zvýšený takt CPU.

V takovém případě je ale rozhodně na místě pečlivě uvážit a hlavně otestovat, zda vypnutím L1 (L2) vůbec získáte nějaký výkon navíc.

Poslední volbou týkající se této oblasti je položka CPU L2 Cache ECC Checking, které dovoluje paměti druhé úrovně používat korekci chyb ECC. S ohledem na vyšší stabilitu systému se nejvíce vyplatí nastavení možnosti Enabled a to i přesto, že někteří uživatelé stále věří, že pokud ECC zakáží (Disabled) dosáhnou mírně vyššího výkonu.

Toto tvrzení se skutečně zakládá na pravdivém základě - každá taková kontrola si totiž vždy vezme nějaký ten systémový výkon pro vlastní režii. V tomto případě je ale s ohledem na dnes používaná zařízení nárůst výkonu téměř neznatelný.

Rozbor BIOSu díl 2. - Advanced Bios Setup...
i Zdroj: PCTuning.cz


pomocí nástroje Cpu-Z zjistíte o procesoru nevídané množství informací

Pozn: Nástroj Cpu-Z, který využijete nejen při hledání informací o vyrovnávacích pamětích vašeho procesoru, si můžete zdarma stáhnout na webových stránkách výrobce.

Nejen hardwarem živ je počítač

Vyrovnávací paměti ale nemusí mít jenom fyzickou podobu klasického čipu. Kromě toho může být pro tyto účely totiž v operační paměti vyčleněna také určitá její část, tzv. buffer, který se pak chová naprosto stejně jako hardwarová obdoba vyrovnávací paměti. Typickým příkladem softwarové vyrovnávací paměti je disková cache operačního systému.

Ten se totiž snaží mít vždy co nejvíce dat, se kterými pracuje, uložené v paměti RAM. Důvod je jednoduchý. Pokud by tomu tak nebylo byl by počítač zbytečně omezován pomalou režií pevného disku. Vždy by bylo nutné nějaký čas vyčkat než se plotny disku otočí do požadované polohy a dále než se potřebná data na toto místo zapíší, příp. z něho přečtou.

Z nastíněné problematiky vyplývá i nejzávažnější nevýhoda tohoto principu práce s daty. Pokud totiž dojde k výpadku napájení jsou všechna data, jež jsou dosud uložená pouze v paměti RAM a která dosud nebyla synchronizována s pevným diskem, nenávratně ztracena.

Pokud toto začínající uživatel počítače pochopí, hned mu bude jasné, proč si nemůže z principu zkrátit čas nepoužíváním tlačítka Vypnout v menu Start. Během této operace se totiž na pevný disk uloží veškerý stav vyrovnávacích pamětí a vy tak o svá drahocenná data nepřijdete. S touto skutečností souvisí i legendární odpojování (odmountování) úložných zařízení v systému Linux, které je nutno provádět z naprosto stejného důvodu.

Rozbor BIOSu díl 2. - Advanced Bios Setup...
i Zdroj: PCTuning.cz


a teď všichni ruku na srdce - opravdu počítač vypínáte korektně?

V unixových systémemech nemá totiž např. připojená disketa vlastní písmenné označení jako je tomu ve Windows a proto se musí nejprve připojit k nějakému adresáři souborového systému, ve kterém bude teprve vidět její obsah. Sem také budeme moci posléze zapisovat a vzhledem k tomu, že takový zápis je standardně prováděn až s určitým zpoždění, tak až po zadání příkazu k odmountování budete mít stoprocentní jistotu, že jsou všechna data opravdu fyzicky zapsána.

Pozn: Při odpojení neodmountovované diskety můžete přijít o dosud nesynchronizovaná data! Naproti tomu vysunutí neodmountované CD nebo DVD mechaniky nebývá možné kvůli softwarové blokaci.

Stránkování operační paměti, swapování

Stránkování je celkem dobrá funkce, díky které může operační systém v případě spotřebované dostupné paměti RAM přistupovat na pevný disk a tuto oblast využívat prakticky stejně jako by se jednalo o hardwarové moduly operační paměti.

Pokud jí máte málo, tak se takový přístup rozhodně vyplatí, ale vzhledem k tomu, že zápis a čtení na pevný disk je mnohonásobně pomalejší než přístup do operační paměti, se v některých případech vyplatí probíhající odkládání informací na instalovaný disk zcela vypnout, příp. jen nastavení trošku poupravit.

Pozor: Některé specifické aplikace ke své svižné práci vyžadují použití odkládacího souboru! Typickým příkladem může být např. fotografický kouzelník Adobe Photoshop.

K požadovanému dialogovému oknu se dostanete přes ikonu Systém v Ovládacích panelech. Následně přejděte na kartu Upřesnit a v části Výkon stiskněte tlačítko Nastavení. V okénku, které se následně objeví, opět přejděte na záložku Upřesnit a v oblasti Virtuální paměť stiskněte tlačítko Změnit.

Rozbor BIOSu díl 2. - Advanced Bios Setup...
i Zdroj: PCTuning.cz


mám věřit operačnímu systému a nebo si to raději nastavit sám?

Při standardním využívání počítače a nainstalovaných Windows XP stačí pro vypnutí virtuální paměti cca 1GB operační paměti - v některých případech ale toto pravidlo pozbývá platnosti, např. při úpravách videa. Naopak při použití 2GB RAM a více je téměř hříchem swapování zcela nezprovodit ze světa. Po provedených úpravách je také dobré sledovat chování systému a příp. i nastavení dále doupravit.

Velikost virtuální paměti je standardně operačním systémem nastavena na 1,5 až 3 násobek instalované kapacity paměti RAM (volba Velikost určí systém).

Přesto je mnohem lepší nastavit pevnou velikost odkládacího souboru (počáteční velikost je rovna maximální). Windows pak zbytečně nezdržují tím, že zrovna v tu nejnevhodnější chvíli, např. při napínavé hře, začnou měnit jeho velikost a zpožďovat systém.

Lepší práci s virtuální pamětí můžete zařídit také tím, že zařídíte, aby po každém startu počítače došlo k její defragmentaci. Nejen toto lze zajistit s pomocí freewarového nástroje PageDefrag.

Rozbor BIOSu díl 2. - Advanced Bios Setup...
i Zdroj: PCTuning.cz


mocný nástroj k urychlení systému - právě takovým je i PageDefrag

V dialogovém okně můžete také zajistit odkládání swapovacího souboru na jiný než systémový disk, díky čemuž bude práce se systémem opět o něco svižnější.

Pozn: Ve starších systémech se k ukládání dat využívá standardně souboru win386.swp uloženého v adresáři Windows. U novějších OS (NT, 2000 či XP a dalších) se jedná o soubor pagefile.sys umístěný v kořenovém adresáři disku. Tato cesta platí i u některých starších systémů, jejichž standardní nastavení týkající se virtuální paměti byly změněny.

Pozn: Windows Vista jdou ještě dále a nově zavádějí technologie známé pod názvy SuperFetch, ReadyBoost a ReadyDrive, které dále urychlují práci se systémem. Více se o nich můžete dozvědět v článku mého kolegy z PCT Jirky Helmicha.

HT - váš virtuální (ne)přítel

Mezi další techniky, které CPU využívá a jejichž stavy se dají ovlivňovat v Biosu počítače nesporně patří možnost použití dalšího, virtuální, jádra procesoru Intel Pentium 4. Ač se tato technologie poprvé objevila pod názvem Hyper-Threading (HT) již u procesoru s kódovým označení Northwood revize B, je ještě třeba, aby ji podporoval chipset základní desky. Pro současné desky již ale není vůbec žádným problémem tuto podmínku splnit.

Rozbor BIOSu díl 2. - Advanced Bios Setup...
i Zdroj: PCTuning.cz


první procesor disponující podporou technologie HT - Pentium 4 NorthWood B

Při standardním využití procesoru se nikdy na výpočetních operacích nepodílí všechny součásti mikroprocesoru. Pokaždé je zpracováváno pouze jedno vlákno instrukcí (thread) a vzhledem k tomu pak nepotřebné čipy mohou zahálet, což efektivitě práce rozhodně dvakrát nepřidá.

Po zapnutí (Enabled) HT v konfiguračním řádku Hyper-Threading Technology se jeden fyzický procesor začne tvářit jako dva logické. V takovém CPU je kromě jiného přítomen také speciální čip, který má Hyper-Threading na starosti a sám pak začne zpracovávat druhou vlnu instrukcí. Procesor odteď tedy zpracovává rovnou vlákna dvě.

Skutečnosti ohledně dosaženého výkonu, ale již tak růžové nejsou. Ten totiž nikdy nebude a ani nemůže být dvojnásobný. Druhá jádro totiž využívá naprosto stejné systémové prostředky, které jsou pro obě jádra sdílené. Pro korektní práci bude také potřeba mít nainstalovaný správný operační systém, jež tuto technologii bude podporovat. Z řady operačních systémů Microsoft jsou to např. Windows XP. Mezi další podporované OS patří například Red Hat Linux 9, SuSE Linux 8.2 a další.

Je zajímavé, že některé Linuxové systémy (včetně obou výše zmíněných) mají od Intelu povoleno používat logo Pentium 4 HT Technology.

Sám Intel v druhé polovině roku 2004 přišel s prohlášením, ve kterém nabádal uživatele, jejiž procesory Hyper-Threading neumí nebo používají starší operační systém než XP, aby z důvodu lepší stability techniku v Biosu zakázali (Disabled).

Technologie se nejvíce vyplatí v případech, kdy používate více aplikací současně. V opačných případech je lepší mít HT spíše vypnuté, protože jinak bude běh počítače spíše pomalejší. Systém totiž bude více spotřebovávat kapacity procesoru. Samotná režie Hyper-Threadingu si také vždycky něco vezme. Kromě toho též hodně záleží na tom, zda konkrétní aplikace HT podporuje.

Zda je vaše centrální procesorová jednotka schopna využívat technologie HT zjistíte např. z již minule předvedeného diagnostického programu Everest Home Edition.

Rozbor BIOSu díl 2. - Advanced Bios Setup...
i Zdroj: PCTuning.cz


podporuje můj procesor vůbec tu divnou technologii?

Zajímavým počinem společnosti Intel byl procesor Pentium s přízviskem Extreme Edition. První z této "extrémní" řady byl procesor s modelovým číslem 840 a byl uveden futuristickými slovy "Dual Core Era Begins" čili "Období dvou jader začíná".

Kromě již zmíněných dvou fyzických jader nabízel také podporu technologie Hyper-Threading. Po jeho zapnutí byl tak systém schopen zpracovávat dokonce až 4 softwarová vlákna najednou! Nakolik je ale tato vlastnost výhodná, vzhledem k výše nastíněným problémům, často ukázala až realita...

Pozn: V názvu výše zmíněného procesoru (Pentium Extreme Edition 840) opravdu není chyba. Pokud by Intel pojmenoval toto CPU již zaběhlou cestou - tedy Pentium 4 Extreme Edition 3,2GHz, tak by si jej většina laických uživatelů nekoupila jednoduše proto, že byl v té době dostupný také procesor Pentium 4 Extreme Edition 3,73GHz. Ten se zdá být s přihlédnutím na vyšší pracovní takt výkonnější a čert pak ven nějaké to jádro navíc u výše zmíněného výkonnějšího konkurenta. Osobně tak pouvažuji tento krok za velice dobrý marketingový tah.

Pěknou animaci práce všech zmíněných procesorových jednotek si můžete prohlédnout na této animaci.

Vlastní princip činnosti dvoujádrových procesorů můžeme snáze pochopit z tohoto příkladu: Máte dělníka, který má za úkol vykopat jámu. Dělník by úkol zvládl provést za určitý čas (dejme tomu za 5 hodin). Vy ale jámu potřebujete mít hotovu dříve a tak najmete ještě jednoho dělníka (možnost nasazení těžké techniky zanedbejme :) ).

Nyní pokud budou díru kopat dva dělníci, ale pouze s jednou lopatou, kterou budou mít k dispozici, tak nebude práce hotova o moc dříve. Kopáči se sice budou střídat a budou tak vždy přistupovat k práci odpočatí, ale nějaký čas vždy zabere i samotná výměna lopat (režie).

Pokud ale dostanou ještě jednu lopatu, tak bude využit celý jejich pracovní potenciál. Dělníci budou pracovat současně, každý na něčem jiném a nebudou se ani vzájemně zdržovat. V nejideálnějším případě pak bude jáma vyhloubena dokonce za polovinu času.

V počítačové technice je to velice podobné. Bude-li operační systém i aplikace vědět o tom, že procesorová jádra jsou dvě a bude k nim také takto přistupovat, pak bude práce provedena nejefektivněji.

Rozbor BIOSu díl 2. - Advanced Bios Setup...
i Zdroj: PCTuning.cz


i takto si lze představit práci několika procesorových jader :)

Tímto odstavcem bych ukončil dnešní díl tohoto pojednání o systému Bios a jeho detailní konfiguraci. Příště se můžete těšit na detailní rozebrání dalších položek z nabídky Advanced Bios Features, včetně několika odlišností dnes již trošičku nakousnutého menu Boot. Kromě jiného si také řekneme několik slov o možnostech ochrany vašeho Biosu a potažmo i celého počítače před nepovolanými návštěvníky.

Předchozí
Další
Reklama
Reklama

Komentáře

Nejsi přihlášený(á)

Pro psaní a hodnocení komentářů se prosím přihlas ke svému účtu nebo si jej vytvoř.

Rychlé přihlášení přes:

Google Seznam
Reklama
Reklama