Програма на предмета Дънни платки за специалност Компютърна техника и технологии в професионалните гимназии. Литература

• 
  определяне на версията и датата на настоящия BIOS;
  
• 
  получаване на информация за дънната платка и процесора;
  
• 
  записване на CMOS настройките на настоящия BIOS, особено параметрите на твърдия диск (записване на ръка; отпечатване на принтер чрез Shift+Prtsc; снимки на екраните с цифров фотоапарат);
  
• 
  сваляне на инсталационен пакет на новата версия на BIOS от сайта на производителя на дънната платка върху твърдия диск;
  
• 
  използване на свалената инсталационна програма за създаване на зареждаема дискета с образа на новия BIOS и обслужваща програма за извършване на надграждането;
  
• 
  отстраняване защитата срещу запис на флаш ROM чипа посредством съответния джъмпер или превключвател на дънната платка; тази защита обикновено е включена, тъй като без нея всяка програма, която знае верните инструкции, може да презапише ROM паметта във вашата система - твърде неприятна ситуация. Без защитата от запис вирусните програми могат да бъдат написани така, че да се копират директно в ROM BIOS кода на вашата система.
  
• 
  съхраняване на настоящия BIOS посредством обслужващата програма;
  
• 
  инсталиране на новия BIOS; при това трябва да се вземат мерки захранването да не прекъсне по време на инсталацията (например чрез UPS); не е желателно инсталирането да става под Windows;
  
• 
  настройка на новия BIOS, отначало с настройките по подразбиране, а след това с потребителските настройки;
  

Когато се стартира компютъра, той автоматично изпълнява серия тестове, които проверяват основни компоненти в системата като CPU, ROM, дънната платка, паметта и основни периферни устройства като разширителните слотове. Тези тестове са кратки и са проектирани да прихванат твърдите (които не са периодични) грешки.

Ако POST открие проблем, той осигурява предупреждаващо съобщение или съобщение за грешка. Ако проблемът е толкова тежък, че системата не би работила правилно, POST спира процеса на зареждане на системата и генерира съобщение за грешка, което често идентифицира и причината за проблема. Такива проблеми се наричат понякога фатални грешки (fatal errors).

Грешките се показват по 3 начина:

• 
  аудио кодове - серия къси и дълги бипкания на говорителчето, присъединено към дънната платка; използват се за фатални грешки в ранния стадий на тестване, когато видеокартата и други устройства още не са функционални.
  
• 
  шестнадесетични контролни кодове – изпращат се към I/O порт адрес 80h. За да се видят е необходима специална карта, присъединена към ISA или PCI слот.
  
• 
  текстови съобщения на екрана – показват се след инициализация на видео адаптера.
  

На някои PC POST също показва на монитора резултатите от теста на системната памет - виждат се бързосменящи се числа, като последното показва количеството памет, което е тествано успешно. Например системата може да покаже следното съобщение:

32768 KB OK
Тема 8.RTC/CMOS-RAM (Real Time Clock/CMOS-RAM). Конфигуриране на PC системата при IBM PC/XT, IBM PC/АT-80286, 80386, 80486, Pentium. Програмата BIOS-Setup.
8.1RTC/CMOS-RAM

Първоначалният IBM-PC няма вградена схема часовник. За да отпадне ръчната настройка на часовника след всяко включване, при този компютър е необходима разширителна карта със схема часовник, а най-добре и с допълнителна памет.

Едва при компютрите AT (c процесор 286) се поставя стандартно часовник (RTC, Real Time Clock) върху дънната платка, който се комбинира с памет NVRAM (NonVolatile [нонволътайл] RAM – непроменлива RAM), в която се съхранява конфигурацията на компютъра, за да могат да се правят индивидуалните настройки софтуерно, чрез BIOS-Setup, a не както преди това - с джъмпери. Тази памет се нарича още CMOS или CMOS-RAM, понеже чипът се изработва по CMOS технология (complementary metal-oxide semiconductor – допълващ се метало-оксиден полупроводник). Характерно за CMOS конструкцията е много ниската консумация на енергия. Специалният RTC/NVRAM чип може да се захранва от батерия в продължение на няколко години.

В оригиналните компютри IBM-AT от август 1984 г. за RTC/NVRAM се използва интегралната схема MC146818 на фирмата Motorola, която е включена и в много други компютри. В паметта на интегралната схема са предвидени 50 байта за съхраняване на конфигурацията и 14 байта за функциите на часовника, или общо 64 байта. За да не бъде загубено съдържанието на паметта след изключване на захранването на РС, върху дънната платка е поставен акумулатор за буфериране на захранването. За работата на схемата МС146818 са необходими и някои външни елементи: кварцов резонатор с честота 32.768 KHz за генериране на тактов сигнал за часовника, вече споменатия акумулатор, както и елементи на схемата за зареждане на акумулатора,

С течение на времето паметта CMOS-RAM, както и нейната функционалност и капацитет са разширявани от система към система. Днес се използват чипове на различни производители, но всички те са конструирани да бъдат съвместими с оригиналния чип на Motorola. Повечето съвременни дънни платки нямат отделен чип RTC/NVRAM, а той е интегриран в супер I/O чипа или в южния мост на чипсета на дънната платка или в аналога на южния мост, наречен хъб за управление на входно-изходните устройства (I/O Controller Hub - ICH).

Функцията на часовника за реално време е очевидна: часовникът позволява да се настрои (свери) датата и времето и отчита времето, дори и когато системата е изключена; при включен компютър дава възможност на софтуера да чете датата и времето.

NVRAM порцията на чипа, от своя страна, има функцията да съхранява базовата системна конфигурация, включвайки количеството инсталирана памет, типовете дискови устройства, които са инсталирани, конфигурацията на Plug and Play устройствата и друга информация. Макар че някои чипове съхраняват до 4 КВ и повече NVRAM, повечето чипсети на дънни платки с интегриран RTC/NVRAM включват 256 байта NVRAM (сравни с 64 байта на оригиналния чип на Моторола), от които часовникът използва 14 байта. Системата чете тази информация всеки път, когато се стартира.

8.2Захранване на RTC/CMOS-RAM

Особено важно за запазването на данните в CMOS-RAM e правилното буфериране на тази памет, докато е изключено захранването на PC. Необходимо е допълнително захранване за чипа, за което може да се използва акумулатор или батерия.

В по-старите компютърни системи се използва акумулатор, който се различава лесно, тъй като обикновено е в син цвят. В съвременните системи обикновено се използват литиеви батерии. Те са разпространени и сравнително евтини, имат дълъг живот, не протичат при изтощаване и запазват стабилно напрежение до почти пълното си разреждане. В редки случаи се използват алкални батерии, но те не са за предпочитане, тъй като се изтощават по-лесно и трябва да се сменят по-често. Също така, те са предразположени към протичане, което може да повреди дънната платка.

Някои системи не използват изобщо батерия. Например Hewlett-Packard включва спе­циален кондензатор в някои свои системи, който се зарежда автоматично през цялото време, докато системата е включена. Системата не е нужно да работи, за да се зарежда кондензатора, тя само трябва да бъде включена в контакта. Ако системата е изключена, кондензаторът захранва RTC/NVRAM чипа в продължение на една седмица и повече.

Несъмнено най-често използваната днес батерия за дънни платки е литиевата батерия от тип 2032 с форма на монета, която се монтира в специално легло на дънната платка. В зависимост от химическия процес се използват два основни типа батерии:

• 
  CR – използват като катод манганов диоксид (MnO_);
  
• 
  BR – използват като катод въглероден монофлуорид (CF).
  

Фиг. 1 Разрез на литиева батерия CR2032.

Таблица 1 показва спецификациите на често използвани монетни литиеви батерии с диаметър 20 мм, които може да се открият в PC.

Табл. 1 Спецификации на монетни литиеви батерии с диаметър 20 мм
Тип	Напрежение (V)	Капацитет (mAh)	Диаметър (mm)	Височина (mm)
BR2016	3.00	75	20.00	1.60
BR2020	3.00	100	20.00	2.00
BR2032	3.00	190	20.00	3.20
CR2012	3.00	55	20.00	1.20
CR2016	3.00	90	20.00	1.60
CR2025	3.00	165	20.00	2.50
CR2032	3.00	220	20.00	3.20
BR = Катод от карбонов монофлуорид (CF)
CR = Катод от манганов диоксид (Mn02)

Теоретичният живот на батерията може да се изчисли чрез делене на капацитета на батерията на използвания ток. Например, нека изчислим живота на типичната CR2032, която е с капацитет 220 mAh (милиамперчаса). В повечето съвременни чипсети схемата RTC/NVRAM употребява 5 A (микроампера) ток. Животът на батерията се изчислява по следния начин:

Живот = 220 000 Ah : 5 A = 44 000 часа = 5 години

Ако се използва по-тънка (и с по-малък капацитет) батерия като CR2025, животът на батерията ще бъде по-къс:

Живот = 165 000 Ah : 5 A = 33 000 часа = 3.7 години

Животът на батерията започва да тече, когато системата се сглоби за пръв път, което може да бъде няколко месеца или повече, преди да се закупи системата, дори и да е нова. Също батерията може да бъде частично разредена, преди да се инсталира на системата, поради саморазреждане по време на съхраняване в складове и магазини. Високите температури по време на съхраняване или работа в системата също могат да съкратят живота на батерията. Поради тези причини батерията може да има доста по-къс живот от изчисления. Практиката показва, че средно реалният живот на литиевите батерии е до 3 години.

Напрежението на акумулатора или батерията трябва да е поне 3 V (типично до 3,6 V), за да работи точно часовника и да не се изгуби съдържанието на CMOS-RAM. Ако компютърът е "загубил паметта си" и е необходимо повторно извършване на BIOS-Setup, може да се предполага, че акумулаторът (батерията) вече е остарял или пък че схемата за зареждане не функционира правилно. Това се случва и когато PC не е включван продължително време. Обикновено симптомите са, че се налага всеки път след включване на компютъра да се настройва времето и датата и има затруднения при разпознаване на дисковите устройства.

Проверката на акумулатора или батерията може да се извърши лесно с волтметър. Измерването на напрежението на акумулатора трябва да се извърши при изключен PC, в противен случай ще бъде измерено не напрежението на акумулатора, a на подаваното към него напрежение от дънната платка. Батерията е най-лесно да се измери, когато е извадена от леглото, но тогава се губят настройките на BIOS-Setup.

Изваждането на литиевата батерия се извършва, като се дръпне рязко с отвертка пружиниращата пластинка, която придържа батерията в леглото (фиг .2). Когато се заменя батерията, трябва да се внимава да не се обърка полярността, тъй като това ще повреди безвъзвратно RTC/NVRAM (CMOS) чипа (обикновено плюсът е нагоре).

пружинираща пластинка

фиг. 2 Литиева батерия, поставена в специално гнездо на дънната платка
При смяна на батерията обикновено се губят настройките на конфигурацията, поради което е добре тези настройки да бъдат записани предварително, за да може лесно да се възстановят. В повечето случаи трябва да се стартира програмата BIOS Setup и да се копират или отпечатат всички екрани, показващи различните настройки. Те могат да бъдат записани ръчно на лист хартия или заснети с цифров фотоапарат. Някои Setup програми предлагат възможността да се съхранят данните на NVRAM във файл, откъдето могат при нужда да се възстановят. Това записване трябва да се извърши планово, още когато системата работи правилно!

8.3Конфигуриране на PC системата при IBM PC/XT, IBM PC/АT-80286, 80386, 80486, Pentium. Програмата BIOS-Setup.

В съвременните компютърни системи настройките на конфигурацията и времето се извършват чрез меню-ориентирана програма BIOS Setup Utility (накратко BIOS Setup). BIOS Setup е част от програмата BIOS и служи за нейната настройка, като параметрите на настройката се съхраняват в RTC/NVRAM (CMOS) чипа. Наименованието BIOS е съкращение от Basic Input/Output System - базова система за вход/изход. По същество, това е компютърна програма, работеща на най-ниско ниво (позната и под наименованието фърмуер), която се стартира първа при включване на компютъра. Основната функция на тази програма е да инициализира стандартния хардуер ( клавиатура, мишка, графичен адаптер, памет и т.н) и да зареди необходимите драйвери за управлението му. Програмата BIOS (включително и BIOS Setup) е записана в един малък чип, наречен EEPROM - (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory – електрически изтриваема програмируема памет само за четене), който се намира на дънната платка. Това е постоянна енергонезависима памет, която все пак може да се обновява. Най-популярните производители на BIOS са: Phoenix [Фийникс], Award [Ъ’уорд] (от 1998 г. е закупена от Phoenix) и AMI (American Megatrends).

Програмата BIOS Setup може да бъде извикана по време на POST процедурата чрез натискането на определен клавиш, изписан на екрана (различен при различните BIOS производители). Обикновено се използва някой от следните клавиши или клавишни комбинации: Delete, Esc, F1, F2, F10, Ctrl+Alt+Esc.

В зависимост от модела и марката на дънната платка, оформлението и организацията на настройките в BIOS Setup програмата могат да се различават помежду си значително. Общото е, че всички настройки са групирани в отделни секции, и в крайна сметка са дефинирани с близки наименования. На фиг. 3 е показано основното меню на Phoenix-Award BIOS Setup Utility.

Основните точки в това меню са:

• 
  Standard CMOS Features (стандартни характеристики на CMOS) – настройват се датата и часа, дисковите устройства, типът на видеоадаптера и се показва обема на инсталираната памет;
  
• 
  Advanced BIOS Features (разширени характеристики на BIOS) - избира се последователността на устройствата, в които ще се търси операционна система за зареждане, включва се защита от вируси, управлява се начинът за протичане на POST - процедурата за начално самотестване на системата, включването и изключването на S.M.A.R.T. технологията на твърдите дискове, състоянието по подразбиране на цифровата клавиатура (Num Lock) и др.;
  
• 
   Advanced Chipset Features (разширени характеристики на чипсета) - настройки, базиращи се на специфичните възможности на чипсета - управление на скоростта на шината на чипсета и достъпа до ресурсите на системната памет.
  
• 
  Integrated Peripherals (интегрирани периферни устройства) - конфигуриране на IDE, Super I/O чипа и USB периферните устройства.
  
• 
  Power Management Setup - конфигуриране на системата за по-ефективно управление на електроенергията.
  
• 
  PnP/PCI Configurations - настройките на PCI шината.
  
• 
  Load Optimized Defaults – зареждане на оптимизирани подразбиращи се настройки
  
• 
  Set Supervisor Password - позволява да се въведе парола, чрез която се ограничава достъпа до BIOS и/или до цялата система. Тази парола дава достъп за модифициране на всички опции в BIOS.
  
• 
  Set User Password - позволява да се въведе парола, чрез която се ограничава достъпа до BIOS и/или до цялата система. Паролата на потребител дава достъп за промяна на ограничен брой полета в BIOS и системата е напълно функционална.
  
• 
  Save & Exit Setup - промените, които са направени, се записват в CMOS паметта, след което системата се рестартира.
  
• 
  Exit Without Saving – излизане без съхраняване на направените промени.
  

Фиг. 3 Основното меню на Phoenix-Award BIOS Setup Utility

8.4Изтриване (възстановяване, нулиране) на CMOS-RAM

В някои случаи е необходимо да се изтрие съдържанието на паметта CMOS-RAM, като причините за това са основно две:

• 
  PC e c напълно грешно конфигуриран BIOS-Setup поради някаква причина и не се стартира коректно.
  
• 
  Потребителят е забравил паролата си за BIOS-Setup.
  

• 
  до батерийката често има специален джъмпер (мостче) за нулиране на настройките - когато той се постави за известно време от (от 1 до 2 минути) от позицията "нормално" (Normal) на позицията "разреждане" (Discharge) или „изчистване” (Clear), цялото съдържание на CMOS-RAM ce установява на стойностите по подразбиране (фиг. 4);
  
• 
  да се махне батерията за няколко минути и след това да се постави отново;
  
• 
  да се използва специална програма, като KillCMOS.
  

фиг. 4 Джъмпер за нулиране на настройките на BIOS-Setup

За влизане в системата при забравена парола може да се използва:

• 
  програма за разбиване на паролата: CMOSPwd, !BIOS и др.
  
• 
  дебъгера на системата чрез следните команди, стартирани от DOS промпт:
  

о 70, 2Е

q

• 
  Използване на парола „задна врата”. Някои производители на BIOS използват пароли, които служат като „задна врата” за системата. Те се използват за тестване и поддръжка и действат независимо от това, каква парола е поставил потребителя. На много места в Интернет (а също и в програми като !BIOS) може да се открият списъци от такива пароли. Например, за Phoenix са известни паролите: BIOS, CMOS, phoenix и PHOENIX. За AMI паролите са: A.M.I., AAAMMMIII, AMI?SW, AMI_SW, BIOS, CONDO, HEWITT RAND, LKWPETER, MI и PASSWORD.
  

След нулиране на CMOS-RAM паметта, компютърът трябва да се рестартира, да се извика BIOS Setup и да се направят необходимите настройки. Започва се с подразбиращи се настройки (например Load Optimized Defaults за показаното по-горе меню на BIOS Setup на Phoenix-Award). За правилно избиране на типа на твърдите дискове обикновено се избира режим Auto или функция AutoDetect (автоматично откриване). След това настройките се прецизират в съответствие със записаните по-рано или чрез експериментиране (но все пак трябва да е ясно какво и как да се променя, за да не се повреди компютъра).

Тяхното познаване е необходимо за правилната им настройка, какго и за осъществяване на т.нар. overclocking (овърклокинг), който може да се дефинира като работа на компоненти или на цялата система с по-висока работна тактова честота от честотата, за която са проектирани от производителя. Овърклокингът обикновено се използва при процесорите, но може да се приложи и при други компоненти на системата като паметта, видеокартите, шините и др.

9.1Такт. Тактови честоти

Един такт (на англ. cycle) е времето, за което един сигнал извършва преход от един преден фронт до следващия преден фронт (фиг. 1). В компютърните системи тактът е най-малкият интервал от време за процесора. Всяко действие изисква поне един такт, но обикновено са необходими няколко такта.

Фиг. 1 Променливотоков сигнал, показващ тактуването на генератора

9.2Кварцов генератор

Основният компонент, който управлява скоростта на компютъра е кварцовият генератор. Главният елемент в неговата конструкция е кварцов кристал. Кварцът е силициев диоксид (SiO₂) в кристална форма. Представлява твърд прозрачен материал, крехък, но притежаващ малка еластичност, която е много полезно негово свойство.

В кристална форма кварцът може да се използва за да генерира импулси с постоянна честота, които регулират електронните схеми, подобно на метронома, използван за регулиране на музика. Той се използва поради ценното си свойство пиезоелектричност, която означава генериране на електрическо напрежение под влияние на механично напрежение, както и обратното – създаване на механична деформация под действието на електрическо поле. Когато под действие на електрическо поле кварцовият кристал се деформира, в него се създават еластични сили, които се стремят да го върнат обратно в началното му състояние. След това еластичните сили действат в обратна посока, създавайки трептения с естествена резонансна честота, която зависи от размера и формата на кристала.

На фиг.2 е показан външния вид на кварцови генератори, а на фиг. 3 - схема на устройството на кварцов генератор с дисков резонатор.

Фиг. 2 Кварцови генератори

Фиг. 3 Устройство на кварцов генератор с дисков резонатор

В персоналните компютри се използват кварцови генератори, които могат да бъдат кварцови резонатори или кварцови осцилатори. Разликата се състои в това, че при използване на кварцов резонатор са необходими допълнителни елементи (най-малко два кондензатора) и кварцовият резонатор е само част от схемата за получаване на тактова честота. За работата на осцилатора не са необходими допълнителни елементи. При прилагането на напрежение 5 V той генерира честотата самостоятелно и я подава на определен изход.

Съвременния РС има поне два кварцови генератора: главен, с честота 14,31818 MHz, който управлява скоростта на дънната платка и схемите, свързани с нея и генератор за часовника (RTC-real time clock), който е с честота 32.768 KHz.
Защо 14,31818 MHz?

Честотата 14,31818 MHz е наследена от първите IBM PC, които са използвали честота 4.77 MHz, произлизаща от 14,31818 MHz, делена на 3. Програмируемият таймер е ползвал от своя страна честотата 14,31818 MHz, делена на 12. С честота 14,31818, но разделена на 4, е свързан и цветния NTSC видео сигнал.

9.3Генериране на необходимите тактови честоти

Сърцето на всяка дънна платка са различните шини, които пренасят сигнали между компонентите. Всяко устройство в компютърната система е свързано към една от шините. В едно РС има йерархия от няколко шини с различни скорости, като всяка по-бавна шина е свързана с по-бързата от нея. Използваните в съвременните компютърни системи тактови честоти са следните:

• 
  Системната (процесорната) шина работи с някоя от стандартните честоти: 66 MHz, 100 MHz, 133 MHz, 200 MHz, 266 MHz, 400 MHz, 533 MHz, 1066 MHz.
  
• 
  AGP шината работи на 66 MHz, 133 MHz, 266 MHz или 533 MHz.
  
• 
  PCI шината работи на 33 MHz или 66 MHz (за работни станции и сървъри).
  
• 
  ISA шината (16-бита) работи на 8,33 MHz.
  
• 
  Шината на паметта работи на 22 MHz при FPM, 33 MHz при EDO, 67-100-133 MHz при SDRAM, 100 до 400 MHz при DDR, 300 до 1066 MHz при RDRAM.
  
• 
  Честотите на процесорите варират от 4.77 MHz за 8088/8086 до близо 4 GHz за съвременните процесори. Честотите на процесорите след 486DX2 се получават чрез умножение на тактовата честота на системната шина, за да работят на по-висока честота от тази на дънната платка. Множителят се задава чрез превключватели, джъмпери или чрез настройка в BIOS Setup.
  

Фиг. 4 Честотен синтезатор с 14.318 MHz кристал

RTC използва собствен отделен 32.768 KHz кристал, за да брои времето независимо от скоростта на системата. Фиг. 5 показва кристала 32.768 KHz близо до южния мост на чипсета или I/O управляващия хъб, който съдържа схемата RTC и CMOS RAM.

Фиг. 5 Южен мост на чипсета (I/O управляващ хъб), с вграден RTC до 32.768 KHz кристал

Повечето чипове честотни синтезатори, използвани в дънните платки на РС, се изработват от Integrated Circuit Systems (Интъгрейтид съркит систъмс) (www.icst.com) или Cypress Semiconductor (Сайприс семикъндактъ - www.cypress.com), преди International Microcircuits Inc [IMI]). Тези чипове използват схемата PLL (phased locked loop) за да генерират синхронизирани времеви сигнали за процесора, PCI, AGP и други шини, които произлизат от единичния 14.318 MHz кристал. Кристалът и честотният синтезатор обикновено са разположени близо до процесора и главния компонент на чипсета.

Забележителното за тези чипове е, че повечето от тях са програмируеми и настройваеми, така че те могат да променят техните изходни честоти чрез софтуер, което води до работа на системата с различни скорости. Тъй като всички процесори са базирани на скоростта на процесорната шина, когато се промени скоростта на шината, генерирана от честотния синтезатор, се променя и скоростта на процесора. Със същия процент се променя и скоростта на PCI, AGP и шината на паметта, тъй като обикновено те са синхронизирани с процесорната шина. Софтуерът, изпълняващ това, е вграден в менюто на BIOS Setup на повечето съвременни дънни платки.

9.4Настройки на тактовите честоти. Овърклокване.

Овърклокване (издуване, изпържване) се нарича работата на определен компонент или цялата система със скорост, по-голяма от посочената, осигуряваща по-висока производителност, обикновено в рамките на 10-20%. Това е възможно поради осигуряване от производителите на т. нар. коефициент на сигурност, при което за гарантиране на стабилна и безотказна работа на компонента, в характеристиките му се посочват по-ниски режими на работа от максимално допустимите.

Овърклокването възниква почти едновременно със създаването на компютрите. Например, Скот Мюлер описва овърклокване на IBM AT чрез замяна на кварцовия кристал, който в тези системи е на цокъл с кристал с по-висока честота. Обичайно в тези системи са се използвали кристали 12 MHz или 16 MHz, които чрез делене на честотата на две са осигурявали на процесора скорост 6 MHz или 8 MHz. Чрез замяна с кристали 18 MHz или 20 MHz е можело да се постигнат скорости 9 MHz или 10 MHz. Някои компании, като XCELX, създават по-късно променливи честотни осцилатори, които могат чрез превключвател да избират между няколко фиксирани честоти и така да променят скоростта на системата.

Повечето съвременни дънни платки автоматично четат процесора и паметта, за да определят тяхната правилна скорост, времена и настройки на напрежението. Първоначално в платките за 486 и Pentium тези настройки се управляват чрез джъмпери и превключватели, но в повечето съвременни дънни платки тези настройки могат да се правят чрез BIOS Setup. Отначало се задава настройките да се извършват ръчно (manual), след което стават достъпни опции в менюто за промяна на скоростта.

Повечето системи са проектирани да заредят в BIOS Setup по подразбиране ниска скорост, която да осигури стабилна работа на системата. Настройките се правят чрез постепенно увеличаване на скоростта на процесора, паметта и шините докато системата стане нестабилна. След това се намаляват, докато системата стане отново стабилна. Този процес е индивидуален за всяка система, тъй като няма абсолютно еднакви компоненти, дори и да са маркирани с едни и същи стойности.

При производството на процесори, от една матрица с диаметър 300 мм, чрез разрязване се получават няколкостотин процесора (напр. при Pentium 4 Prescott до 631 чипа). По-голямата част от тези чипове се тестват след производството и се сортират по скорост, като им се поставя съответната маркировка. Отначало чиповете с високи скорости са по-малко и съответно са по-скъпи. С усъвършенстване на производствения процес те се увеличават, но поради изискванията на пазара за по-голям брой нискоскоростни и съответно по-евтини чипове, които са продаваеми, производителите са принудени да маркират част от високоскоростните чипове като такива с по-ниска скорост, за да запълнят пазарната ниша. С други думи при закупуване на нискоскоростна евтина версия на процесор има голяма вероятност той да работи при значително по-високи скорости, докато при високоскоростните версии този запас е значително по-малък и там възможностите за овърклокване са доста ограничени.

Посочената възможност за овърклокване звучи доста обещаващо, но има един немаловажен проблем. На повечето процесори на Intel и AMD след Pentium II множителят им се заключва, преди да излязат от производствената линия. При това положение всякакви промени в настройките за умножаване, налични на дънната платка, просто се игнорират от чипа. Въпреки че първоначалния замисъл на тези мерки е да се попречи на мошениците да премаркират процесорите, това е удар срещу любителите на високите скорости. В този случай единствената алтернатива за промяна на скоростта е да се промени настройката на тактовата честота на процесорната шина, наричана още предна шина (front side bus FSB). Много дънни платки позволяват промени в скоростта до 50% или повече, но процесорът рядко поддържа скорости, които са далеч над определените без заключване или проваляне. При това трябва да се има предвид, че увеличаването на скоростта на процесорната шина води до увеличаване и на скоростите на шината за памет, PCI шината и AGP шината със същия процент. Следователно, ако паметта е нестабилна при по-висока скорост, системата ще се проваля, дори и процесора да е в състояние да поддържа тази скорост. Системата ще се влияе от най-слабото звено, което означава че тя ще работи бързо само ако всички компоненти могат да поемат предизвикателството. Затова за овърклокване са подходящи дънни платки, позволяващи междини честоти с малки нараствания. В общия случай успешно е нарастване от 10 до 20%.

В заключение трябва се има предвид, че при овърклокване компонентите работят при повишени температури и затова трябва да се вземат мерки за допълнително охлаждане чрез поставяне на подходящи радиатори, по-мощни вентилатори на процесора и видеокартата, допълнителни вентилатори в кутията, и дори водно охлаждане.

Тема 10.Захранващи напрежения на дънната платка – на процесора, на паметта, на разширителните слотове

10.1Захранващ блок –предназначение и значимост

Всеки персонален компютър има захранващ блок, чието основно предназначение е да превърне променливия електрически ток от контакта в стаята (220 V 50 Hz) в ток, който електрическите схеми на компютъра могат да ползват: прав ток с напрежение +3.3V, +5V и +12V.

Технически погледнато, захранващият блок представлява превключаемо захранване с постоянно напрежение. Постоянно напрежение означава, че захранващият блок осигурява едно и също напрежение на компютърните компоненти, независимо от напрежението в електрическата захранваща мрежа и мощността на захранващия блок. Превключването се отнася до начина за регулиране на захранването.

Захранващият блок не само е една от най-важните части в едно PC, но, за съжаление, е и най-пренебрегваната. Хората обсъждат с часове тактовата честота на техните проце­сори, размера на паметта, капацитета и скоростта на твърдия диск, производителността на видеокартата, размера на монитора и т.н., но рядко дори споменават за своето захран­ване (в най-добрия случай се интересуват от това колко вата са обозначени). Функцията на захранващия блок е критична, защото едно неизправно захранване не само че може да доведе до ненормална работа на другите компоненти, но също е възможно и да ги повреди, като ги захранва с неподходящо или нестабилно напрежение. Практиката показва, че захранващият блок е и най-податливият на повреди компонент в която и да е компютърна система..

10.2Захранващи напрежения на дънната платка

В съвременните компютърни системи се използват само положителни напрежения. Обикновено цифровите електронни компоненти и схеми в системата (дънна платка, разширителни карти и дискови логически платки) използват +3.3V или +5V, а двигателите (на дискови устройства и вентилатори) използват +12V. В табл. 1 са показани тези устройства и тяхната консумация:

За да работи правилно системата, захранващият блок трябва да осигурява стабилен ток с постоянно напрежение. Устройства, които използват различно напрежение от горепосочените се захранват от вградени регулатори на напрежение. Например, RIMM и DDR DIMM модулите изискват 2.5V, DDR2 DIMM модулите изискват 1.8V, AGP 4x/8x изискват 1.5 V, а PCI Express картите използват само 0.8V, които се осигуряват от прости вградени регулатори.

Процесорите също изискват широк диапазон напрежения (за съвременните процесори 1.3 V и по-малко – табл.2 и 3), които се осигуряват от сложен регулиращ модул VRM (voltage regulator module), който или е запоен на дънната платка или е пъхнат в специално предназначен за него цокъл. Обикновено в съвременната дънна платка може да се открият поне три такива модула.

В по-старите компютърни системи са се използвали отрицателни напрежения -5V и  12V. Напрежението -5V е било необходимо за ISA шината и за контролерите на старите флопидискови устройства, а -12 V се е използвало в някои конструкции на серийни портове или LAN схеми.

Табл. 2 Напрежения на процесори на Интел

Табл. 3 Напрежения на процесори на AMD