BIOS-advies voor laptops en desktopcomputers
De BIOS-set-up zit vol met talloze opties waarvoor je aardig wat kennis in huis moet hebben om iets van de vaak cryptische namen te kunnen brouwen. We geven een overzicht van de belangrijkste instellingen, tips hoe je het BIOS veilig up-to-date houdt en hulp als de computer niet meer wil opstarten.
Pc’s en laptops kunnen niets zonder firmware. Het Basic Input Output System (BIOS) van vroeger en de modernere Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) die tegenwoordig wordt gebruikt, initialiseren de hardwarecomponenten na het inschakelen en zorgen dat het besturingssysteem wordt gestart. Dat werkt in het algemeen zonder tussenkomst van de gebruiker. Toch kun je via de BIOS-set-up ook zelf allerlei instellingen aanpassen, bijvoorbeeld om processorfuncties of controllerchips in of uit te schakelen, of om de bootvolgorde te wijzigen. Om het overzichtelijk te houden, gebruiken we in dit artikel de term BIOS synoniem met UEFI. Als we iets bespreken dat specifiek alleen voor UEFI geldt, geven we dat aan. We geven een overzicht van de meest voorkomende opties en tips om instellingen te optimaliseren, opstartproblemen te voorkomen of verhelpen, en hoe je energie kunt besparen.
Door het toenemende aantal processor- en moederbordfuncties en de steeds complexere structuur van moderne pc’s, kan de inmiddels vaak grafische interface van het BIOS al snel verwarrend worden. Als je je echter aan enkele basisregels houdt, is de kans klein dat je je systeem vernachelt. Een simpele hoofdregel is: als je niet weet wat een optie in het BIOS doet, verander die dan niet. Als iets onduidelijk is, kan een blik in de handleiding van het moederbord helpen. Bij sommige moederborden krijg je voor het afsluiten van het BIOS een overzicht te zien van alle wijzigingen die je doorgevoerd hebt. Op enkele modellen kun je ook een profiel opslaan. Als jouw moederbord beide opties niet biedt, neem dan met je smartphone een foto van de schermpagina waar je de wijzigingen aangebracht hebt.
DE WEG IS HET DOEL
Om de instellingen in de BIOS-set-up te wijzigen, moet je eerst maar eens in het BIOS zien te komen. Daar hebben ook wij op de redactie soms moeite mee. Allereerst moet je weten welke toets je moet indrukken om bij het opstarten van het systeem in het BIOS te komen. Bij de meeste pc’s en laptops doe je dat meestal door op de Delete- of F2-toets te drukken. Is dat niet het geval, probeer dan F1, F8, F10, F12 of Esc.
Daarbij is niet alleen de juiste toets, maar ook de timing van belang. Als je te vroeg op het toetsenbord hamert, loopt het toetsenbordbuffer vol en wordt verdere invoer genegeerd. Als je te laat drukt, heb je je kans gemist en start de pc door naar het besturingssysteem. Het ideale moment herken je aan het kort knipperen van de ledjes op het toetsenbord of dat de Numlock-led permanent gaat branden.
Als er al een besturingssysteem geïnstalleerd is, is het bij moderne pc’s ook mogelijk om de firmwareset-up vanuit het besturingssysteem te starten. Open in Windows 8.1 of 10 het Startmenu, selecteer ‘Aan/ Uit’ en klik vervolgens op ‘Opnieuw opstarten’ terwijl je de Shift-toets ingedrukt houdt. Je komt dan in een keuzemenu terecht met een blauwe achtergrond. Kies daar de optie ‘Problemen oplossen’ en dan ‘Geavanceerde opties’. Daar kun je dan het item ‘Instellingen voor UEFI-firmware’ openen. Als je dan op ‘Opnieuw opstarten’ klikt, opent de pc na een herstart meteen de BIOS-instellingen.
Die truc werkt bij Windows ook via een commando met Opdrachtprompt. Open Opdrachtprompt als administrator en voer shutdown /r /fw /t 0 uit. Veel Linux-distributies hebben een vergelijkbaar commando in de vorm van systemctl reboot --firmware-setup, waarmee je het BIOS vanuit het besturingssysteem opent.
PRE-INSTALLATIE
Als je een nieuw systeem gebouwd hebt, raden we ten sterkste aan om vóór het installeren van het besturingssysteem de BIOS-set-up in te gaan. Er zijn enkele kritische instellingen die het opstarten van het besturingssysteem kunnen verhinderen of die je achteraf alleen met heel veel moeite kunt wijzigen. Een paar jaar geleden was er bijvoorbeeld nog de SATA-modus, die fabrikanten lange tijd standard op de klassieke IDE-modus instelden om compatibel te zijn met oudere Windows-versies. Inmiddels is de AHCI-modus standaard. Die biedt betere prestaties, met name bij solid-state drives, omdat daarmee meerdere simultane benaderingen mogelijk zijn. In de SATA-modus staat bij bijna alle fabrikanten ook de optie RAID genoemd. Die optie is alleen van belang als je meerdere harde schijven, sata-ssd’s of Optane-drives in een RAID-array wilt gebruiken.
Sinds ongeveer 2014 gebruiken alle moederborden pc-fabrikanten firmware volgens de UEFI-norm. Voor de compatibiliteit bevat de firmware meestal een zogenaamde Compatibility Support Module (CSM), waarbij de UEFI zich bij het besturingssysteem voordoet als een klassieke BIOS. Dat is bijvoorbeeld nodig als je oudere diagnose-tools vanaf een cd/dvd of usb-stick wilt opstarten. Tegenwoordig raden wij aan om besturingssystemen uitsluitend in de modernere UEFImodus te installeren en te bedienen, omdat je daarmee bijvoorbeeld ook een systeem kunt starten vanaf een partitie van meer dan 2 TB. Zowel Windows 10 als de huidige Linux-distributies zoals Ubuntu 20.04 en Fedora 32 hebben daar geen problemen mee.
Bij MSI stel je de Boot Mode Select in op UEFI. In sommige gevallen kun je de bootmodus alleen indirect aanpassen. Bij Asus, Asrock en Gigabyte gebruik je de optie Launch CSM respectievelijk CSM om in te stellen of de CSM geladen moet worden zodat het systeem ook in klassieke BIOS-modus kan booten. Bij veel moederborden gaat het om een soort hybride modus, die vaak Legacy+UEFI wordt genoemd. In
het boot-submenu kun je dan afzonderlijk instellen of de computer bijvoorbeeld vanaf ssd’s en harde schijven via UEFI moet booten, maar via het netwerk in CSM-modus moet starten. Daarmee loop je echter wel het risico dat het besturingssysteem ongemerkt in de verkeerde modus wordt geïnstalleerd.
ENERGIEBESPARING
Sommige opties kun je ook zonder problemen wijzigen nadat je het besturingssysteem al geïnstalleerd hebt. Dat zijn onder andere de energiebesparende instellingen. In principe zouden de moederbordfabrikanten gewoon de specificaties van de processorfabrikanten kunnen implementeren voor de turbotrappen, power-limits en slaapstanden waarmee de processor optimaal en specificatieconform presteert, en het idle systeem minimaal energie verbruikt. Helaas sleutelen de fabrikanten van moederborden toch vaak aan die instellingen in de hoop om bij benchmarks toch nog enkele procentpunten beter te scoren dan hun concurrenten.
Allereerst moet je controleren of de basisfuncties voor de energiebesparing en de turbomodus geactiveerd zijn, zoals Enhanced Intel Speedstep Technology (EIST), Intel Speedstep Technology, Cool’n’Quiet, Intel Turbo Boost, Intel Turbo Boost Technology, Turbo Mode en Core Performance Boost (CBP). Opties als Enhanced Turbo, Enhanced Multi-Core Performance of Multicore Enhancement kun je beter uitschakelen. Daarmee ‘verbeteren’ de moederbordfabrikanten de turboprestaties van Corei-cpu’s. Daarmee gaan bij volle belasting alle kernen
Advies
UEFI
AHCI, (RAID)
Enabled
Disabled
C6 of hoger
C6 of hoger
Enabled
Enabled
Enabled
Short Duration Power Limit, Short Duration Package Power Limit of Package Power Limit2 stel je op 1,25 keer zoveel in, respectievelijk op 81, 119 of 156 watt. Voor cpu’s uit de Core i-10000K serie zijn die waarden hoger [1].
De derde parameter voor de power-limits bepaalt de tijdsduur PLTau, die aangeeft hoe lang de cpu zijn TDP mag overschrijden. De fabrikanten noemen die optie in het BIOS vaak zoiets als Long Duration Maintained, Package Power Time Window of Package Power Limit2 Time. Intel geeft 28 seconden aan (voor Core i-10000K: 56 seconden). In onze ervaring houden AM4-moederborden voor Ryzen-processors zich altijd aan de power-limits. AMD geeft aan dat de cpu’s hun TDP met 35 procent kunnen overschrijden.
SLAAPTOESTANDEN
De processor in een gemiddelde desktop-pc of laptop heeft het grootste deel van de tijd niet veel te doen. Tijdens die idle-fasen worden de kernen in stappen uitgeschakeld totdat alle caches geleegd zijn en ze volledig zonder stroom zitten. Die slaaptoestanden (C-States) zijn al geactiveerd in de standaardinstellingen van de pc- en moederbordfabrikanten. Bij de Intel C-State, CPU C States, CPU C States Support of Global C-state Control zou de instelling daarom Enabled of Auto moeten zijn.
Er zijn verschillende niveaus van hoe diep de processor slaapt en de fabrikanten maken niet altijd standaard gebruik van die mogelijkheden. Hoe hoger het getal, bijvoorbeeld C8, des te groter het besparingseffect. Afhankelijk van de fabrikant en het moederbord, kan er een keuzemenu zijn in het BIOS, een enkele optie zoals Enhanced C-States, of voor elke slaaptoestand een aparte insteloptie zoals CPU C3/ C6/C7 Report, CPU C3/C6/C7 State Support of C3/ C6/C7 State Support.
De cpu-kernen zijn maar de helft van het verhaal. De huidige processors bevatten ook nog geheugencontrollers, een PCI Express Root Complex, en optionele SATA- en USB-controllers en een grafische eenheid. Ook die componenten kunnen tijdens pauzes volledig worden losgekoppeld van de stroomvoor
ziening. De bijbehorende Package C-States kun je op dezelfde wijze als de CPU C-States aanpassen. C8 of C10 bieden ook daar de grootste besparingen. Als de processor over een geïntegreerde grafische eenheid beschikt, vermindert GPU RC6 (Render Standby) het energieverbruik.
De processor kan de spaarstand echter alleen inschakelen als de verbinding met andere componenten zoals de chipset, ssd’s en uitbreidingskaarten tijdelijk onderbroken kan worden. Om ervoor te zorgen dat dit werkt, moet het Link Power Management voor SATA en PCI Express in het BIOS actief zijn. Helaas zijn die opties niet in elk BIOS ingeschakeld en vaak zitten ze ook diep verborgen in submenu’s. Indien mogelijk moet je zoeken naar opties als Agressive LPM Support, Support Agressive Link Power Management, PCI Express Native Power Management, PCIe ASPM Support, PEG ASPM, Native ASPM, PCH DMI ASPM, PCH PCIE ASPM Support, PCH DMI ASPM Support, PCH ASPM, DMI ASPM, DMI Link ASPM, DMI Link ASPM Control, ASPM Support, ASPM of iets dergelijks, en die activeren.
Ook als je het systeem uitschakelt, kun je vaak nog energie besparen. In de zogenaamde soft-off-modus (S5) mogen pc’s volgens de EU-richtlijnen maximaal 0,5 watt verbruiken. In het BIOS vind je vaak een optie die verwijst naar de Engelse term Energy related Products en iets van ErP, ErP Ready of Deep Sleep heet. Die configureert de firmware automatisch op zo’n manier dat de computer zich aan die grenswaarde houdt. In het verleden werd de optie vaak ook aangeduid met EuP.
Houd er rekening mee dat als de ErP-optie actief is, het inschakelen van je pc via ethernet (Wake-onLAN) of een usb-toetsenbord niet meer werkt omdat de daarvoor benodigde componenten geen stroom krijgen. Als je de computer via het toetsenbord of Wake-on-LAN wilt wekken, moet je ErP uitschakelen en bovendien de optie Power On By PCI-E/PCI, PCI Devices Power On, Resume By Onboard LAN, Resume By USB-Device of Wake on LAN Enable activeren.
Als je van plan bent om virtuele machines te draaien, zorg er dan voor dat de virtualisatietechnologie bij het BIOS ingeschakeld is. Afhankelijk van het moederbord en de fabrikant worden daar de termen Intel VT-x, Intel Virtualization Tech, Intel Virtualization Technology en SVM Mode voor gebruikt.
PROFIEL OPSLAAN
De genoemde opties zijn slechts een fractie van alle instellingen in het BIOS. Vooral voor overklokkers hebben fabrikanten de afgelopen jaren veel parameters beschikbaar gemaakt die eerder nog verborgen bleven. Daarmee is het niet alleen mogelijk om allerlei verschillende spanningen en klokfrequenties in te stellen, maar kun je zelfs individuele weerstandsparameters van het werkgeheugen instellen. Op enkele extreme overklokkers na, zal die stortvloed aan opties echter meer verwarring scheppen dan dat het handig is. Het zou eerder wenselijk zijn dat de moederbordfabrikanten zich standaard houden aan de specificaties van de cpu-fabrikanten.
Onze aanbevelingen voor de belangrijkste parameters bieden een zinvolle basisinstelling voor je computer. bij veel BIOS-versies kun je de instellingen die je hebt gemaakt in een profiel opslaan. Daarmee kun je makkelijk terugkeren naar een werkende configuratie voor het geval er iets mis gaat na een wijziging of wat te enthousiaste overklokexperimenten.
Literatuur
[1] Christian Hirsch en Noud van Kruysbergen, Tien tegen tien, Core i9-10900K en Core i5-10600K versus Ryzen 3000, c’t 9/2020, p.60