Управление кулерами (вентиляторами) через BIOS/UEFI и материнскую плату
Во всех современных компьютерах предусмотрена возможность управления охлаждающими вентиляторами (кулерами) и скоростью их вращения. Это относится, как правило, к кулеру процессора, (реже) к вспомогательным кулерам, подключающимся к материнской плате напрямую. Управление устройствами осуществляется либо при помощи специальных программ из операционной системы, либо путем изменения соответствующих параметров в пользовательском интерфейсе BIOS/UEFI, о чем и пойдет речь далее.
Зачем нужно управлять скоростью вентиляторов на ПК?
Есть несколько причин, которые могут потребовать от пользователя ручной регулировки скорости вращения кулеров компьютера:
- Повышение эффективности охлаждения нагревающихся компонентов (как правило, процессора), что достигается путем установки максимально возможной скорости вращения кулера.
- Уменьшение шума при работе вентилятора, что обычно достигается за счет понижения скорости его вращения.
- А также создание автоматической схемы охлаждения, определяющая скорость вращения кулера в зависимости от текущей температуры охлаждаемого компонента.
Все описанные выше операции можно осуществить и при помощи упомянутых ранее специализированных программ, но зачем тогда это делать из BIOS/UEFI? Все просто. Заданные в BIOS/UEFI настройки невозможно (при активации там же соответствующей опции запрета) изменить из операционной системы, что обеспечивает защиту компьютера от перегрева в случае, если, например, какая-нибудь вредоносная программа попытается снизить скорость вращения кулеров.
Управление кулерами через BIOS/UEFI
На практике, это несложная задача. Первым делом нужно открыть пользовательский интерфейс BIOS/UEFI. Для входа в интерфейс в большинстве случаев достаточно нажать клавишу «F2» или «Delete», но могут быть и другие варианты (в нашей статье Как зайти в BIOS на компьютере? подробно рассмотрен данный вопрос).
Далее, попав в настройки BIOS/UEFI, нужно найти опции/функции, которые отвечают за работу кулеров. Мы не можем точно сказать, как называются эти опции и в каком разделе от находятся, т.к. у чипов BIOS/UEFI могут быть разные интерфейсы.
В качестве примера приведем настройку кулеров у материнских плат ASRock, оснащенных EFI-интерфейсом:
- Нужные нам опции находятся в разделе «H/W Monitor». У данных материнских плат предусмотрена возможность подключения трех кулеров — процессорного, корпусного (вытяжка/обдув корпуса) и дополнительного (если предусмотрен в конструкции) вентилятора охлаждения блока питания: «CPU Fan», «Chassis Fan» и «Power Fan», соответственно. Но управление возможно только процессорным и корпусным кулерами.
- Как видно из изображении выше, в настоящий момент к материнской плате подключен только вентилятор охлаждения процессора, к остальным двум разъемам ничего не подключено. Также видно, что по умолчанию процессорный и корпусный кулеры настроены на работу в полную мощность
- Установим напротив «CPU Fan Settings» значение «Automatic mode», что приведет к появлению дополнительных опций настройки: «Target CPU Temperature» и «Target Fan Speed».
- Опция «Target CPU Temperature» позволяет установить желаемую температуру нагрева процессора, которая должна будет поддерживаться материнской платой. А опция «Target Fan Speed» отвечает за скорость вращения кулера при достижении температуры нагрева ЦП указанного выше значения. Т.е. если температура не превышает, скажем, 65 градусов, тогда вентилятор будет вращаться с указанной скоростью, и только при превышении этого значения — заработает на максимальных оборотах. Нужно это для того, чтобы кулер издавал меньше шума при малой нагрузке на ЦП — серфинг в интернете, работа с документами и т.д. обычно не приводит к нагреву процессора даже до 65 градусов.
- В общей сложности опция «Target Fan Speed» имеет 10 параметров: от «Level 1» до «Level 9» (чем выше выбран уровень, тем быстрее будет работает кулер) и «Custom Speed».
- Если выбрать «Custom Speed», снизу отобразится текстовое поле, в которое нужно будет ввести значение до 1 до 255. Чтобы, например, снизить частоту вращения кулера на 50%, нужно выставить значение 128. В отличие от уровней, при помощи «Custom Speed» скорость вентилятора может быть настроена очень тонко. Иногда даже увеличение или уменьшение значения на единицу может сказаться на уровне издаваемого кулером шума (особенно, если загрязнен и/или «разболтан» в виду износа).
Отдельно отметим опцию «Over Temperature Protection», что находится в самом низу списка параметров. Она обязательно должна быть включена, особенно — при манипуляциях со скоростью вращения вентиляторов. Задача этой функции — аварийное отключение питания компьютера при достижении температуры нагрева процессора до критического значения.
Приведем еще один пример. На этот раз касательно чипов BIOS с устаревшими «классическими» интерфейсами, которыми, в т.ч., оснащаются материнские платы Biostar серии G31D-M7:
Cpu smart protection что это
- «Current System Temperature» — общая температура внутри системного корпуса (допускается от 25 до 50°C);
- «Current CPU Temperature» – температура кристалла процессора (нормальный предел: 65–85°C, в состоянии покоя составляет 30—50°C);
- «Current CPU FAN Speed» – скорость вращения основного вентилятора;
- «Current SYSTEM FAN Speed» – скорость вращения каких-либо дополнительных вентиляторов внутри корпуса компьютера.
«CPU Warning Temperature»
Доступна настройка звукового сигнала, предупреждающего вас о том, что процессор начал перегреваться. Для этого требуется выбрать опцию «CPU Warning Temperature». 
В открывшемся меню предлагается выставить допустимый предел температуры, достигнув которого, термодатчик процессора оповестит вас соответствующим образом. 
«CPU FAN Fail Warning»
Опция «CPU FAN Fail Warning» будет сообщать о проблемах с вентилятором. Чтобы её активировать, следует перейти к настройке данного подпункта. 
Если хотите, чтобы аппаратура определяла невозможность преодоления нагрузки на кулер, следует установить значение «Enabled», в противном случае поставьте «Disabled». 
«SYSTEM FAN Fail Warning»
«CPU Smart Fan Control»
«CPU Smart Fan Mode»
- «Voltage» — для работы с «3-pin»;
- «PWM» — для кулеров с дополнительным, четвёртым, проводом «4-pin».
«System Smart Fan Control»
- «CPU Temperature» — температура процессора;
- «M/B Temperature» — температура материнской платы;
- «CPU Fan Speed» — скорость вращения центрального кулера;
- «Chassis Fan 1/2/3/4 Speed» — скорость вращения дополнительных кулеров;
- «Power Fan Speed» — скорость вращения вентилятора блока питания.
В некоторых БИОС даже предоставляется возможность настроить видимость этих опций посредством выбора их строчек в меню настроек системы охлаждения. 
Указав на один из таких параметров, установите значение в состояние «Ignored», если хотите его скрыть. 
Вариант 1: Вкладка «Advanced»
«CPU Smart Fan»
«Smart Fan Calibration»
«Control Mode»
- «Quiet» — постоянно поддерживает процессор при оптимальной температуре;
- «Performance» — включается только при сильном нагреве ЦПУ;
- «Manual» — ручная настройка.
- «Fan Ctrl OFF (℃)» — вентилятор выключится, если температура ЦПУ станет ниже этого показателя.
- «Fan Ctrl On (℃)» — вентилятор включится, если температура ЦПУ превысит этот показатель.
- «Fan Ctrl Start Value» — включает функцию «CPU Smart Fan» при достижении установленного вами значения.
- «Fan Ctrl Sensitive» — чувствительность частоты вращения вентилятора к скорости нагрева процессора. Если процессор быстро нагревается — нужно повысить, в противном случае лучше будет немного снизить.
Вариант 2: Вкладка «Power»
«CPU Q-Fan Control»
-
Переключите строчку «CPU Q-Fan Control» из положения «Disabled» в значение «Enabled».
«Chassis Q-Fan Control»
«Smart Q-FAN Function»
-
Активируйте этот параметр, переключив его в режим «Enabled», и выберите пункт «Fan Auto Mode Start Voltage».
Вариант 3: Вкладка «Hardware Monitor»
«CPU Quiet Fan»
Вам может встретиться строка «CPU Quiet Fan», которую следует перевести в режим «Enabled». 
После активации этого параметра станут доступны функции регулировки скорости вращения лопастей. Первая из них — «Target CPU Temperature» — позволяет отрегулировать температуру процессора, при которой вентилятор начнёт работать в усиленном режиме. Меняются значения в этой строке клавишами «+» или «-» (большее или меньшее соответственно). 
Также параметр регулирования кулера открывает доступ к опции «Target Fan Speed». 
Выбор этой опции выведет на экран список значений стандартной скорости вращения лопастей, а именно:
- «Fast» — максимальный режим;
- «Middle» — средний режим;
- «Slow» — тихий режим.
«CPU Fan Setting»
-
Выберите самую верхнюю строчку (она же бывает и единственной) — «CPU Fan Setting».
«Chassis Fan Settings»
InsydeH20
На современных платах от разных производителей настройки вентилятора по большей части перенесены из старого интерфейса. В основном они находятся на всё тех же вкладках и разделах: «Power», «Hardware Monitor» или просто «Monitor». Здесь вас встретят уже ранее описанные параметры умного переключения режимов работы устройства: «Q-Fan Control», «CPU Fan Setting» и т.д. 
А также функции тонкой ручной регулировки скорости вращения, если выбрать значение кастомизируемого профиля, где, в зависимости от температуры, этот показатель увеличивается или уменьшается. 
Все настройки в современных графических интерфейсах достаточно похожи, однако некоторые производители в свои базовые настройки добавляют специальную утилиту, которая визуализирует значения параметров кулера. Опять же, разные изготовители материнских плат называют эту микропрограмму по-своему. Например, в ASUS это «Q-Fan Tuning» или «Q-Fan Control», в MSI – «Command Center», в Gigabyte — «Smart Fan 5». Чтобы воспользоваться утилитой:
alt=»Закрыть» />Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.
alt=»Закрыть» />Опишите, что у вас не получилось. Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.
Cpu smart protection что это
Практически во всех версиях BIOS и UEFI для персональных компьютеров присутствует опция Cpu smart fan target. Также она может называться CPU Target Temperature, CPU Smart Fan Target Temp Select, Smart CPU FAN Temperature.
В данной статье вы узнаете для чего она нужна и как правильно ею пользоваться.
Что делает cpu smart fan target?
Многие пользователи знакомы с ситуацией, когда кулер в системном блоке работает на одинаковых оборотах, причем явно завышенных. Это не зависит от запущенных приложений. Хотя по идее чем выше нагрузка, нем сильнее должен крутиться кулер. А если нагрузки нет, то и кулер должен вести себя соответствующе.
Так вот если с вашим компьютером ситуация похожая, то это значит что опция cpu smart fan target у вас выключена, так как ее назначение – это автоматическое поддержание оборотов кулера процессора в оптимальных диапазонах. Когда нужно обороты увеличиваются, а когда нет – снижаются. За счет этого общий фоновый шум от работы компьютера существенно снижается.
В зависимости от вида материнской платы и версии BIOS, опция Cpu smart fan target может иметь слегка разный вид.
Так в одном случае она позволяет лишь активировать или деактивировать свою работу, а в другом – задать диапазон температур, который по возможности будет поддерживаться вентилятором процессора.
Нужно ли включать Cpu smart fan target?
Однозначный ответ – Да. Ведь этим вы существенно оптимизируете работу вентилятора процессора и тем самым снизите шум от работы компьютера.
По возможности выставляйте Cpu smart fan target в значение “Auto”. В этом случае температура будет поддерживаться в оптимальном диапазоне для конкретного процессора.
Если же оно отсутствует, то тогда задаем значение температуры в 50-60 градусов.
Указание температуры процессора для поддержания у выбранного значения
cpu smart protection что это
Практически во всех версиях BIOS и UEFI для персональных компьютеров присутствует опция Cpu smart fan target. Также она может называться CPU Target Temperature, CPU Smart Fan Target Temp Select, Smart CPU FAN Temperature.
В данной статье вы узнаете для чего она нужна и как правильно ею пользоваться.
Что делает cpu smart fan target?
Многие пользователи знакомы с ситуацией, когда кулер в системном блоке работает на одинаковых оборотах, причем явно завышенных. Это не зависит от запущенных приложений. Хотя по идее чем выше нагрузка, нем сильнее должен крутиться кулер. А если нагрузки нет, то и кулер должен вести себя соответствующе.
Так вот если с вашим компьютером ситуация похожая, то это значит что опция cpu smart fan target у вас выключена, так как ее назначение — это автоматическое поддержание оборотов кулера процессора в оптимальных диапазонах. Когда нужно обороты увеличиваются, а когда нет — снижаются. За счет этого общий фоновый шум от работы компьютера существенно снижается.
В зависимости от вида материнской платы и версии BIOS, опция Cpu smart fan target может иметь слегка разный вид.
Так в одном случае она позволяет лишь активировать или деактивировать свою работу, а в другом — задать диапазон температур, который по возможности будет поддерживаться вентилятором процессора.
Нужно ли включать Cpu smart fan target?
Однозначный ответ — Да. Ведь этим вы существенно оптимизируете работу вентилятора процессора и тем самым снизите шум от работы компьютера.
По возможности выставляйте Cpu smart fan target в значение «Auto». В этом случае температура будет поддерживаться в оптимальном диапазоне для конкретного процессора.
Если же оно отсутствует, то тогда задаем значение температуры в 50-60 градусов.
Указание температуры процессора для поддержания у выбранного значения
Другие идентичные по назначению опции: CPU Target Temperature, CPU Smart Fan Target Temp Select, Smart CPUFAN Temperature.
Опция Smart CPU Fan Target(Целевая температура «умного» кулера процессора) позволяет пользователю настроить параметры вращения вентилятора (кулера) центрального процессора(ЦП). Значением опции могут быть температуры процессора. Кроме того, в опции пользователь может выбрать варианты Enabled/Auto и Disabled.
Принцип работы
Поскольку центральный процессор компьютера в процессе своей работы выделяет много тепловой энергии, то он нуждается в постоянном охлаждении. Эту функцию берет на себя кулер ЦП. Воздушный поток, создаваемый вентилятором, обдувает процессор, и благодаря этому тепло, возникающее при работе процессора, благополучно отводится от него. Однако кулер имеет один существенный недостаток – он создает немалый шум. Поскольку скорость вращения стандартного вентилятора не зависит от нагрева процессора, то этот шум будет производиться даже в том случае, если процессору не требуется особое охлаждение.
На сегодняшний день, однако, существуют модели «умных» кулеров, которые имеют не постоянную, а переменную скорость вращения. Поскольку изменение скорости вращения приводит к изменению скорости отвода тепла, то эта возможность позволяет поддерживать постоянную температуру ЦП. В том случае, если процессор работает не на полную мощность, он выделяет меньше тепла, чем обычно. При этом скорость вращения вентилятора уменьшается и, как следствие, снижается его шумность, а также количество потребляемой им энергии.
Рассматриваемая опция позволяет настроить значение температуры ЦП, которую должен поддерживать вентилятор. Для разных моделей процессоров эта величина может варьироваться, поэтому пользователь может самостоятельно установить нужное число. В большинстве BIOS допустимый диапазон температур составляет от 30 до 85 °C (86 – 185 °F).
Также пользователь может отключить функцию переменной скорости вентилятора, выбрав значение Disabled. При этом вентилятор будет работать все время на постоянной скорости, максимальной для данной модели вентилятора.
Иногда опция вместо выбора конкретных значений температуры (или одновременно с выбором этих значений) предлагает вариант Enabled или Auto. В этом случае BIOS сама выберет необходимую величину целевой температуры, исходя из параметров ЦП.
Какое значение выбрать?
Если в вашем компьютере установлен кулер, имеющий функцию переменной скорости, то лучше всего включить данную опцию, чтобы минимизировать количество шума, а также потребляемой энергии.
Но какое значение целевой температуры лучше всего установить? Конкретная величина во многом зависит как от модели ЦП, так и от модели охлаждающего вентилятора. Оптимальным выбором в большинстве случаев будет температура около 50 °C. Установка очень низкой температуры увеличит обороты кулера и может привести к чрезмерному повышению шума. С другой стороны, установка чрезмерно высокой целевой температуры может привести к перегреву процессора.
Если вы точно не знаете, какую температуру необходимо установить, то лучше всего довериться BIOS и установить значение Auto (если, разумеется, этот вариант присутствует в BIOS), чтобы система сама могла бы определить необходимую величину скорости вращения вентилятора.
При включенном интеллектуальном управлении вентилятором процессорного кулера позволяет указать температуру процессора, которую, по возможности, будет поддерживать система охлаждения за счет регулирования оборотов вентилятора кулера. Конкретная величина зависит от модели процессора. В принципе, можно рекомендовать задать значение от 50°C до 60°C, чтобы соблюсти баланс между тишиной и достаточным охлаждением.
В некоторых реализациях этой опции вместо выбора конкретной температуры предлагается установить значение Enabled, автоматически задающее наиболее подходящую для данного типа процессора температуру.
Аппаратный мониторинг материнских плат. Программно-аппаратная реализация (часть 1)
Цель
Цель написания данной статьи – объяснить пользователю, что такое аппаратный мониторинг, как он реализован схемотехнически, а также научить пользователя навыкам самостоятельного измерения температур и напряжений, не прибегая к возможностям соответствующего диагностического программного обеспечения, типа HWINFO и AIDA64.
Объект исследования
реклама
Аппаратный мониторинг – набор программно-аппаратных средств для непрерывного измерения системных температур и напряжений различных узлов и компонентов в составе материнской платы – центрального процессора, чипсета, модулей памяти и т.д.
Для аппаратного мониторинга любая материнская плата оснащается микросхемой Super I/O Chip, называемой в народе «мультиконтроллер». Это многофункциональный многоцелевой контроллер ввода-вывода, совмещающий в себе как минимум блок аппаратного монитора, контроллер управления вентиляторами, контроллер интеллектуальной термозащиты, контроллер последовательных и параллельных портов, флоппи-диска, клавиатуры. Более новые модели микросхемы могут интегрировать в себе больший набор блоков и контроллеров, например, контроллер подачи и отключения питания. В рамках данной статьи ознакомимся только с блоком аппаратного монитора, называемым также контроллером окружения (Environment Controller – EC).
Согласно давней традиции все материнские платы компании Gigabyte Technology оснащаются «мультиконтроллерами» фирмы ITE. Разнообразие модельного ряда микросхем ITE обширно. Однако число контактов (Voltage Inputs или сокращённо – VIN-линии), которые задействованы для отслеживания EC-контроллером входных напряжений, уже долгое время остаётся неизменным и ограничен количеством 8 штук. Понятно, что с таким ограниченным набором все системные напряжения отслеживать невозможно. Поэтому для обеспечения мониторинга других системных напряжений, как правило аналоговых, в дополнение к основному «мультиконтроллеру» материнскую плату оснащают микросхемой с содействующей функциональностью, например, ITE IT8792E. То же самое касается и системных температур. Если старый модельный ряд микросхем, вроде IT8705E (модель 2003 г.), ограничивался считыванием температур только из трёх источников, то более современные микросхемы, например, IT8686E (модель 2016 г.) имеют шесть температурных TEMP-линий. Наличие дополнительного контроллера IT8792E на материнской плате за счёт наличия трёх TEMP-линий расширяет мониторинг системных температур до девяти.
Каждый пользователь хотя бы раз проявлял любопытство в отношении того, какие температуры и напряжения отслеживаются в соответствующем разделе графической оболочки BIOS Setup Utility. Как раз-таки BIOS визуализирует показания, считываемые из основного и дополнительного EC-контроллеров. Но зачастую, этот набор неполный. Например, в BIOS многих современных материнских плат не отображаются показания напряжения элемента питания (VBAT-напряжение), непрерывно поддерживающего системные часы и CMOS с настройками BIOS. В таких случаях приходится прибегать к фирменному программному обеспечению либо сторонних разработчиков, типа HWINFO или AIDA64. Но и здесь зачастую царит неразбериха. Набор температур и напряжений, а также их показания в обоих программах может разниться. Единственным решением этой проблемы является изучение схемотехнической документации на конкретную модель материнской платы.
реклама
Получить доступ к чертежам и схемам, как и любой другой конструкторской документации материнских плат, нелегко. Являясь конфиденциальной информацией, она не размещается в открытом доступе. Однако в Интернете существует достаточно русскоязычных сайтов, где её можно взять бесплатно либо за символическую оплату. Но, как правило, там размещена документация для не столь современных моделей материнских плат. Мне, например, удалось приобрести архив со схемотехникой в формате pdf для 800 моделей материнских плат Gigabyte у тайского продавца. Для примера обратимся к такой документации на материнскую плату Gigabyte GA-AX370 Gaming 5.
Как видим на схеме выше (Рис.3) данная материнская плата оснащена «мультиконтроллером» ITE IT8686E. Контакты с номерами 121–127 задействованы под VIN-линии для считывания напряжений, а контакты 117–119 (TEMP-линии) подключены к источникам температурного измерения – термисторам и термодиодам. Определить, для каких напряжений задействованы VIN-линии на данной схеме затруднительно, т.к. они обозначены меткой общего вида – VIN0, VIN1, VIN5 и т.д. Но для температурных линий есть подсказка – CPU_TEMP, PM_TEMP и SYS_TEMP. В этом случае за разъяснениями обращаемся к другой схеме документации.
Как видно на схеме (Рис.4), по линии VIN4 отслеживается напряжение VCore SOC (напряжение «северного моста»), по линии VIN0 – VCore (напряжение на ядре процессора), VIN6 – VDDQ (напряжение на модулях памяти), VIN1 – VCC3 (+3,3 В), VIN3 – VCC (+5 В), VIN2 – +12V, VIN5 – A_VDDP. Что касается температурных линий, то согласно схеме (Рис.5) здесь всё интуитивно понятно. По лини CPU_TEMP EC-контроллер считывает температуру с термодиода, интегрированного в ядро центрального процессора. По линии SYS_TEMP считывается температура окружающей среды в системном блоке, показания которой обеспечивает наружный термистор, размещённый на материнской плате. Линия PM_TEMP связывает интегрированный в чипсет (микросхема «южного моста») термодиод и EC-контроллер.
Теперь проанализируем, какие входные напряжения и температуры отслеживает дополнительный контроллер аппаратного монитора IT8792E.
реклама
Как видим на схеме (Рис. 6), здесь задействованы группа из шести VIN-линий VINA0–VINA5 (контакты 49–54) и группа из трёх температурных линий – EC_TEMP1, EC_TEMP2 и EC_TEMP3 (контакты 44–46). Предназначение VIN-линий определяется схемой ниже (Рис. 7).
Что касается температурных линий, то здесь (Рис. 8.) схемотехническая документация содержит подсказку лишь для входов EC_TEMP2 и EC_TEMP3. Первый из них подключен к наружному термистору, расположенному возле одного из гнезд PCIE x16. Второй вход, по аналогии с линией SYS_TEMP «мультиконтроллера», связан с наружным термистором материнской платы, измеряющим температуру окружающего воздуха. Также установлено, что линия EC_TEMP1 отслеживает температуру возле одного из гнёзд PCIE 8x.
Вывод
Таким образом, анализ схемотехнической документации в части аппаратной реализации мониторинга температур и напряжений позволяет сделать вывод о том, что материнская плата Gigabyte GA-AX370 Gaming 5 в этом плане крайне функциональна. Аппаратно предусмотрено считывание показаний из 13 источников системных напряжений и 6 температур. Но и это не всё. Любопытный читатель наверняка обратил внимание на приведённые выше общие схемы двух контроллеров ( Рис. 3 и Рис. 6) и обнаружил, что обе микросхемы также подключаются к источникам «классических» напряжений – VBAT, 3VSB и VCC3 (AVCC3), а значит показания этих напряжений предположительно можно отслеживать. Изучение фирменного программного обеспечения Gigabyte и графической оболочки BIOS Setup Utility подтвердило наличие мониторинга «мультиконтроллером» ещё трёх температур – PCIE 16x, VRM и SOC MOSFET.
Во второй части статьи буден дано подробное разъяснение, как при помощи универсального и известного всем программного обеспечения считывать регистры аппаратного монитора, создавать простейшие формулы для преобразования целочисленных значений регистров в показания системных напряжений.