Advanced Chipset Setup (Chipset Features Setup)
Lo que se pueda o no pueda hacer depende de las facilidades que el fabricante de la placa base decida proporcionarte para programar el ChipSet. Todos los fabricantes de BIOS proporcionan una pantalla donde pueden hacerse estos cambios. Normalmente esta sección no es necesario tocarla. Solo se hace cuando algo funciona mal. El motivo principal de este mal funcionamiento suele ser la existencia de chips de memoria o tarjetas de expansión más antiguas de lo normal o con características especiales en el equipo. Los cambios que se realizan ayudan al equipo a adaptarse a esos componentes. Lo que vale para algunas placas puede no valer para otras. La única forma es experimentar un poco. En la placas Pentium lo mejor suele ser dejar los valores por defecto.
Existe un interesante programa llamado "AmiSetup" que puede encontrarse en Internet buscando por su nombre o a su autor (Robert Muchsel). Puede ayudar a optimizar la configuración en BIOS AMI.
Podemos ver en esta sección :
Keyboard Reset Control: Permite, al activarse, hacer reset en caliente desde el teclado mediante la pulsación de Ctrl+Alt+Del.
A continuación vamos a ver las posibles opciones agrupadas por apartados, según se refieran al refresco de la memoria, al bus de datos, a la caché, etc. :
Opciones relacionadas con el refresco de la memoria :
Cycle Stretch: Hace esperar un ciclo a la CPU para realizar el refresco.
Hidden Cycle: Es capaz de refrescar la memoria sin interrumpir al micro. Cuando la posición de memoria a refrescar (la fila completa) está siendo accedida por la CPU demora un poco el refresco. Su funcionamiento está unido a las señales DTACK (Data acknowledge) y ALE (Address Latch Enable), que están relacionadas con el acceso a memoria. Esta es la mejor opción.
Slow Refresh: Hace que el refresco de la RAM se haga menos veces de lo habitual (alrededor de cuatro veces menos). Esto aumenta las prestaciones, pero sólo funciona en DRAM que soporte tasas bajas de refresco. Muy útil en los portátiles ya que ahorra energía de las baterías. Se recomienda habilitar esta característica, si funciona.
Concurrent Refresh: Tanto el procesador como el hardware de refresco acceden a la memoria a la vez. Si desactivamos esta característica el micro deberá esperar hasta que el hardware de refresco de memoria haga su trabajo. Se recomienda activar esta característica.
Burst Refresh: Realiza varios ciclos de refresco a la vez. Incrementa las prestaciones del sistema.
DRAM Burst at 4 Refresh: Realiza cuatro ciclos de refresco a la vez. Incrementa las prestaciones del sistema.
Hi-speed Refresh: El refresco se hace a alta frecuencia. Solo es soportado por algunos tipos de memoria. Si no funciona habilita Slow Refresh en su lugar.
Staggered Refresh: El refresco es realizado en los bancos de memoria de forma secuencial. Esto hace que se consuma menos energía y evita interferencias con la CPU.
Slow Memory Refresh Divider: El ciclo de refresco AT ocurre normalmente cada 16 ns. Si el sistema te permite aumentar el valor hasta, por ejemplo, 64 ns las prestaciones del sistema aumentarán.
Decoupled Refresh Option: Al activarse, permite que el bus ISA y la RAM se refresquen de forma independiente, ya que el bus ISA es más lento. De esta forma evitamos retrasar la CPU.
El problema es que algunas tarjetas (sobre todo las de vídeo) necesitan tener control de la CPU durante el primer ciclo de refresco del BUS. Deshabilita esta opción si ves caracteres aleatorios o nieve en los modos de alta resolución (es posible que también sea necesario quitar el Shadow de la memoria de vídeo aunque pierdas un poco de velocidad). Ocurre muy a menudo con tarjetas gráficas S3 801 (como la SPEA V7 Mirage) funcionando conjuntamente con controladoras SCSI ADAPTEC con ROM extendida para el manejo de unidades de más de 1 Gb.
Refresh Value: Mientras más bajo sea el valor, mejor. (Siempre que el ordenador funcione, se entiende).
Refresh RAS Active Time: Es la cantidad de tiempo que es necesario mantener el valor de la fila en el registro RAS durante el refresco. Mientras más bajo sea el valor, más rápido será el refresco.
Opciones relacionadas con el Bus de Datos:
ALE (Address Latch Enable) es una señal usada por los procesadores 808x cuando transfieren datos dentro del mapa de memoria; es usada por la controladora DMA para decirle a la CPU que se están moviendo datos a través del bus de datos sin su intervención. Por el contrario, se puede parar esta señal para hacer esperar a la CPU mientras los datos son manejados por la controladora DMA. Lo normal es poner "No".
AT Bus Clock Source: El reloj es el responsable de la velocidad a la que son manejados los números y ejecutadas las instrucciones. Consiste en una señal eléctrica que cambia constantemente entre un voltaje más alto y otro más bajo varios millones de veces por segundo.
El reloj del sistema, o CLKIN, es la frecuencia usada por el procesador; en los 286 y 386 puede ser la mitad de la velocidad del cristal principal de la placa base (la CPU divide su frecuencia por dos). Los procesadores 486 corren a la misma velocidad que la placa base. Un chip generador de reloj (82284 o similar) es usado para sincronizar las señales de temporización del ordenador, de forma que el bus de datos pueda funcionar a menor velocidad que la CPU pero sincronizado con esta, (ej. CLKIN/4 para el bus ISA con una CPU a 33 Mhz.).
El ATCLK es un reloj aparte que se usa para el bus cuando este ha de funcionar de forma asíncrona. Existe también un reloj con un cristal de 14138 Mhz que era usado para la temporización de los XT. Actualmente sólo se usa para la frecuencia del color de controladora de vídeo (6845).
El reloj ATCLK es un reloj usado solo en las salidas de los canales de E/S. Permite cambiar la velocidad de acceso del bus ISA entre 6 y 833 Mhz para que sea compatible con las especificaciones AT. Si tu máquina va a 33 Mhz se divide por cuatro (CLKIN/4). De forma similar se divide por cinco si son 40 Mhz. Autosync significa que esta característica debe basarse en el reloj del sistema.
División de reloj | Microprocesador instalado |
CLK/3 | SX/DX16, DX20, DX25, DX2/50, DX4/100 |
CLK/4 | SX/DX33, DX2/66, DX3/99 |
CLK/5 | DX40, DX2/80 |
CLK/6 | DX50, DX2/100 |
Bus Mode: Puede ser asíncrono o síncrono. En modo síncrono se usa el reloj de la CPU, mientras que en modo asíncrono se usa el ATCLK para el bus AT.
AT Cycle Wait State: Indica el número de estados de espera que se han de insertar antes de que una operación sea válida en el bus AT. El efecto es el de alargar el ciclo de E/S para aquellas tarjetas de expansión que no puedan funcionar tan rápido. Puede ser útil establecer, en estos casos, además un ciclo de espera más largo para DMA.
En el bus existen tarjetas de 8 y 16 bits que lo comparten. Para diferenciar si un dato va destinado a una tarjeta de 8 o de 16 bits se envía un mensaje privado por el bus a las tarjetas de 16 bits antes de enviarle los datos. La parte alta de la dirección destino se envía primero, de forma que las tarjetas de 16-bits estén alerta. Esto se hace a través de las cuatro líneas extra del bus extendido (20-23) que son inexistentes para las tarjetas de 8 bits. Una vez que las tarjetas han decidido que el mensaje es para ellas ponen una señal en MEMCS16 que es una línea para habilitar la transferencia de 16 bits. Sin esto el mensaje es enviado como de 8 bits.
El problema es que no existe ninguna especificación que gobierne el tiempo que va desde que se envía la señal de aviso y el dispositivo decide que es para él y puede habilitar MEMCS16. Cuando una tarjeta no es capaz de responder con la suficiente rapidez la CPU les envía los datos en formato de 8 bits. Las VGA tienen la capacidad de conmutar a modo 8 bits automáticamente para solucionar este problema. Sin embargo otras muchas tarjetas no. Para solucionar esto la única forma es insertar estados de espera.
16-bit Memory, I/O Wait State: Es el número de estados de espera que se han de introducir antes de realizar una operación de 16 bits en memoria o en E/S.
8-bit Memory, I/O Wait State: Igual pero para las operaciones de 8 bits.
16-bit I/O Recovery Time: Es el tiempo de espera adicional que ha de ser insertado después de cada operación de 16 bits. Este valor es sumado al retraso mínimo insertado después de cada ciclo AT.
Fast AT Cycle: Si está habilitado, se pueden acelerar las tasas de transferencia con las tarjetas ISA. Especialmente la de vídeo (si es ISA).
ISA IRQ: Pone al corriente a las tarjetas PCI de las IRQ usadas por las tarjetas ISA para que sepan que no podrán usarlas.
DMA Wait States: Es el número de estados de espera insertados antes de una operación de acceso directo a memoria (DMA). Mientras más bajo sea el valor, mejor.
DMA Clock Source: El origen del reloj que usará el DMA para el acceso de algunos periféricos, como la disquetera, unidades de cinta, de red y adaptadores SCSI.
E0000 ROM belongs to ATBUS: Determina si el área de memoria superior correspondiente a la página E000 será asignada a la ROM o al bus AT. Se recomienda poner Sí.
Memory Remapping: Reasigna la memoria usada por la BIOS (A000:0000 a F000:FFFF, 384 Kb) por encima del límite de 1 Mb. Si se activa no podrá hacerse Shadow RAM para la vídeo BIOS ni para la BIOS del sistema. Es recomendable desactivar esta opción.
Fast Decode Enable: Se recomienda habilitarlo. Se refiere a una parte del hardware que monitoriza los comandos que son enviados al chip controlador del teclado. Los AT originales usaban unos códigos especiales que permitían, a través del controlador del teclado, resetear internamente el procesador (el 80286) para pasarlo de modo protegido a modo real. El 80286 no era capaz de hacer esto por si mismo ya que no se pensó que esto fuese necesario. IBM no creyó que ningún sistema operativo necesitase hacer esto jamás. Los fabricantes de clónicos añadieron unos cuantos chips para monitorizar los comandos enviados al controlador del teclado y cuando el comando "Resetear CPU" era enviado, esos chips reseteaban la CPU para mandarla otra vez a modo real sin esperar a que lo hiciese el propio chip del teclado, ya que era muy lento. Cuando esta opción está habilitada se permite realizar este proceso de intercepción permitiendo que Windows cambie más rápidamente entre modo real y protegido. No obstante esta opción no aparece en los sistemas con micros 386 y superiores ya que tienen instrucciones propias para pasar de modo protegido a real.
Extended I/O Decode: El rango normal para direccionamiento de E/S es 000-3FF (1024 direcciones de E/S). El rango máximo es de 64K direcciones (65536 direcciones de E/S). Extender el rango es pasar de 10 a 16 líneas de E/S. La mayoría de las placas base y tarjetas no admiten esta característica.
I/O Recovery Time: Es el número de estados de espera que se insertarán entre dos operaciones consecutivas de entrada/salida. Generalmente se especifica con un par de números ej. 5/3. donde el primero es el número de estados de espera a insertar en una operación de E/S de 8 bits y el segundo en las de 16 bits. En algunas BIOS la opción se llama AT Bus I/O Command Delay. Significa lo mismo, con la salvedad de que el estado de espera se inserta, no ENTRE, sino ANTES DE las operaciones de entrada/salida. Un valor bueno es 5/3. Cuando esta característica se encuentra activa se insertan más estados de espera. Una transferencia desde un disco duro a memoria ocurre sin ningún protocolo, lo que significa que el dato ha de estar presente (en la caché de disco o en el disco duro) cuando la CPU desee leer desde un puerto de E/S. Esto se denomina PIO (E/S programada) y funciona junto con la instrucción de ensamblador REP INSW. De esta forma I/O Recovery Time añade algunos estados de espera a esta instrucción. Cuando está desactivada esta característica, si funciona bien, el acceso al disco es más rápido. Nótese la relación existente entre I/O Recovery Time y AT BUS Clock Source. Por ejemplo, si el reloj AT BUS se establece a 8 Mhz y se posee un disco duro normal (mínimamente rápido), I/O Recovery Time puede desactivarse, y se conseguirá una tasa de transferencia de información más alta desde el disco duro.
IDE Multi-Block Mode (o PIO Mode): Permite que se transfieran múltiples sectores por interrupción en discos duros IDE. Dependerá del tamaño de la caché de disco que se tenga. Puede aparecer en "PNP/PCI" o en "Integrated Peripherals".
Mode 1: se le pregunta al disco si está preparado para enviar datos (no se usan interrupciones).
Mode 2: grupos de sectores son enviados de una sola vez.
Mode 3: usa instrucciones de 32-bits, llegando a los 11.1 Mb/seg. En algunas BIOS se abrevia "32 bit mode". No se debe confundir con las instrucciones de 32 bits para modo protegido ni con el acceso a disco de 32 bits de Windows.
Mode 4: Transfiere a 16.7 Mb/seg.
Mode 5: Transfiere a 20 Mb/sec. (Este modo se ha abandonado). No se ha llegado a introducir entre los estándares.
Una elección equivocada puede hacer que el equipo no arranque desde el disco duro o colgar a Windows. Esto es debido a que las transferencias no pueden ser interrumpidas, y si son erróneas se perderán datos. Si un disco duro funciona a Mode 4 no tiene sentido usar Smartdrive.
IDE 32-bit Transfer: Cuando se encuentra habilitado, la tasa de transferencia de lectura/escritura es mayor. En caso contrario solo se permiten transferencias de 16 bits. Esta transferencia no se refiere al disco duro propiamente dicho sino a la transferencia de esos datos por el bus desde la controladora del disco duro a la CPU. Por tanto la diferencia de activar o no esta característica no se nota de forma excesiva. El bus ATA (IDE) es un bus de 16 bits.
Extended DMA Registers: En los AT, el DMA (Acceso directo a memoria) sólo funciona para 16 Mb. En cambio los 386 y superiores pueden direccionar hasta 4 Gb. Si tenemos un micro de estas características debemos habilitar esta opción para posibilitar esto.
Opciones relacionadas con los mecanismos de cacheado
Esta opción del SetUp determina el número de ciclos de reloj que deben ser insertados cuando la CPU lee datos de la caché de nivel 2. La caché L-2 puede ser configurada a 2-1-1-1, 3-1-1-1, 2-2-2-2 ó 3-2-2-2 (3-1-1-1 significa que son necesarios 3 ciclos de reloj para la primera palabra de 32 bits y solo 1 para las demás).
La configuración 2-1-1-1 es la más rápida. Depende de la velocidad del micro y de la cantidad de caché disponible. Con un sistema a 33 Mhz se puede conseguir una configuración 3-1-1-1 que tendremos que reducir a 3-2-2-2 si sólo tenemos 128 Kb de caché L2.
Los Pentium permiten Burst Write y Burst Read, como opciones separadas. En caso contrario (no se pueden especificar por separado), se debe configurar esta característica a 4-1-1-1. De todas formas nunca es mala idea intentar optimizar este valor y comprobar qué resultados podemos obtener.
Fast Cache Read/Write: Habilitar si se tienen dos bancos de caché, de 64 ó 256 Kb.
Cache Wait State: Al igual que con la memoria RAM, con la caché, el valor más bajo inserta menos estados de espera, haciendo que ésta funcione más rápido. El valor ideal es cero, pero es necesario poner 1 para velocidades de bus por encima de los 33 Mhz.
Non-Cacheable Block-1 Size: Normalmente desactivado. Una región no cacheable es una zona de memoria que utiliza un dispositivo de E/S. Existe la posibilidad de seleccionar hasta 2 regiones que no se puedan enviar a la caché. Por ejemplo, algunas tarjetas gráficas sitúan toda su memoria gráfica entre 15Mb y 16Mb de forma que no tienen que hacer conmutación de bancos. Si alguna tarjeta utiliza una zona de memoria a modo de buffer, de forma que la tarjeta pueda modificar esta zona sin que se lo notifique a la caché (para que pueda invalidar las correspondientes zonas), sería conveniente activarla.
Non-Cacheable Block-1 Base: Por defecto, 0Kb. Se refiere a la dirección base del área de memoria que se desea que no se envíe a la caché. Debe ser un múltiplo del tamaño seleccionado en la opción anterior.
Non-Cacheable Block-2 Size: Normalmente desactivado. Idem.
Non-Cacheable Block-2 Base: 0kb. Idem.
Cacheable RAM Address Range: Normalmente los chipsets permiten que se envíe a la caché solamente 16 ó 32 Mb. Esto se hace para limitar el número de bits de direcciones de memoria que se necesitan salvar en la caché junto con su contenido. Si sólo tienes 4Mb de RAM, selecciona 4Mb aquí. Mientras menos, mejor. No pongas 16Mb si sólo tienes 8Mb.
Video BIOS Area Cacheable: ¿Debemos o no, poder enviar a la caché la BIOS de vídeo?. El acceso al vídeo se acelerará, pero la caché tiene un espacio limitado. Con una tarjeta gráfica aceleradora puede ser mejor no activar esta opción.
L2 Cache Mode: Selecciona una de las 2 políticas de actualización de la memoria principal para la caché de Nivel 2, que son: Write Through (escritura directa), en la que se actualiza directamente la copia en memoria de la palabra modificada, ocasionando que un bloque en caché sea siempre igual que su copia en memoria; y Write Back (Postescritura), en la que sólo se modifica el bloque de la caché y la memoria principal sólo se actualiza cuando se devuelve el bloque de la caché a la memoria.
L1 Cache Mode: Idem para la caché de nivel 1.
Opciones relacionadas con la memoria
Memory Write Wait State: Idem.
DRAM CAS Timing Delay: La memoria se organiza por filas y columnas. Para seleccionar una determinada celda se utilizan los registros RAS (para filas) y CAS (para columnas). La velocidad de acceso a RAS es la del chip, mientras que la de CAS es la mitad. Cuando se tiene una DRAM lenta, se debe seleccionar aquí 1.
DRAM Refresh Method: Selecciona el ancho del pulso de la señal RAS.
RAS Precharge Time: Técnicamente, se refiere a la duración del intervalo de tiempo durante el cual la señal RAS se mantiene baja durante los ciclos de lectura y escritura. Este es el mínimo intervalo entre que se completa una lectura o escritura y se comienza otra desde la misma DRAM. Mientras la velocidad sea más baja se deben escoger valores más bajos.
RAS to CAS Delay Time: La cantidad de tiempo que está activada la señal CAS después de activar RAS. Mientras más bajo mejor, siempre que lo soporte la DRAM.
CAS Before RAS: Reduce los ciclos de refresco y el consumo eléctrico.
CAS Width in Read Cycle: Número de estados de espera para la CPU para leer la DRAM. Mientras menos, mejor.
Interleave Mode: Controla cómo la CPU accede a los diferentes bancos de DRAM.
Fast Page Mode DRAM: Esta opción aumenta la velocidad de acceso a las DRAM que lo soporten. Cuando se accede a la misma zona de memoria por segunda vez, ya no se utilizan las señales RAS y CAS.
Esta exposición ha sido realizada por nuestro profesor del cursillo Manu