2001/8/25公開
2001/9/06更新

BIOSチューニングによるパフォーマンスアップ

パソコンを組み立てた後、一般ユーザーは工場出荷時のBIOS設定のままでパソコンを使用していることが多いと思います。工場出荷時のBIOS設定は安全に動作する設定となっています。そのため、マザーボードが持っている本来のパフォーマンスを最大限に引き出せていません。
ここでは、マザーボードの持っているパフォーマンスを最大限に引き出すためのBIOS設定を検証したいと思います。マザーボードはAsusのTUSL2-Cを例にしてデフォルト設定に対して最適な設定値を探ります。

測定環境
ＣＰＵ メモリー ＶＧＡ マザー サウンド スピーカー OS 3DMark2000 QUAKE3 MaxPayne HDBENCH	ｉｎｔｅｌ Ｐｅｎｔｉｕｍ�V ＦＳＢ133Ｘ7.5=1.0ＧＨｚ （ｃC0コア） ＰＬＵＳＳ ＰＣ133 ＣＬ3 256Ｘ2=512ＭＢ ELSA GRADIAC ULTRA （ＧｅＦｏｒｃｅ2ＵＬＴＲＡ） コアクロック=270MHｚ、メモリークロック=490MHｚ ｎＶＩＤＩＡリファレンスドライバーＲｅｖ12.41（クオリティ重視、FSAAなし、Vsync Off） TUSL2-C BIOS Rev1009 Creative　Sound　Blaster　Live!　XGamer Creative　PlayWorks3500 WindowsMe DirectX8.0a 解像度　1024×768　16bit 解像度　1024×768　32bit 解像度　1024×768　32bit 解像度　1152×864　32bit

Advanced　Menu

Advanced Menuでは、CPU、メモリー、グラフィックの設定を変更することができます。このAdvanceed Menuの設定によってパフォーマンスが左右されます。 Advanced Menu BIOS画面 　 CPUのL1キャッシュ＆L2キャッシュ設定 ＣＰＵ内のL1キャッシュとL2キャッシュそれとL2キャッシュのＥＣＣチェックの使用有無を変更することによるパフォーマンスの変化を検証します。 　 ＢＩＯＳ Superπ 3DMark2000 N-Bench QUAKE3 AREANA MaxPayne HDBECNH Sandra2001 CPU Level 1 Cache CPU Level 2 Cach CPU Level 2 Cache ECC Check CPU CPU Benchmark Multi-Media Benchmark Interger Float ALU FPU Integer Floating-Point Default Enabled Enabled Disabled 2分24秒 7388 4321 104.9 FPS：51.8 40352 42402 2718 1298 5452 6678 設定１ Enabled Enabled Enabled 2分26秒 7414 4315 103.3 FPS：51.5 40351 42403 2718 1298 5452 6677 設定２ Disabled Enabled Disabled Windows起動せず 設定３ Enabled Disabled Disabled 3分18秒 2645 2622 59.1 FPS：30.8 40198 42244 2693 1287 5400 6616 設定４ Disabled Disabled Disabled Windows起動せず L２キャッシュのECCチェックを使用しても使用しなくとも大差無い結果となりました。しかし、一般的にはECCチェックを使用するとチェックする分だけパフォーマンスは下がります。ゆえに、ここではDefault設定が最良になります。 Chip Configuration BIOS画面 　 メモリー設定 SDRAMの設定によるパフォーマンスの変化を検証します。 １．PC133、CL3ｖｓPC100、CL2 ここでは、一般的に売られているPC133、CL3とPC100、CL2のメモリーでどちらの方がパフォーマンス高いかを検証します。 　 BIOS　 Superπ 3DMark2000 N-Bench QUAKE3 AREANA MaxPayne HDBENCH Sandra2001 FSB/SDRAM SDRAM Timing Memory Memory Benchmark Read Write Read&write Int ALU Float FPU PC133 CL3 133/133 3-3-3 7/9 2分24秒 7388 4321 104.9 FPS：51.8 14740 14025 21091 325 365 PC100 CL2 133/100 2-2-2 5/7 2分30秒 6718 4066 100.1 FPS：51.2 12694 12944 19654 304 344 動作保証範囲内での設定だとPC133、CL3の方がパフォーマンスが高くなりました。 ２．SDRAM Timing PC133、CL3またはPC100、CL2メモリーを動作保証外でSDRAM Timingを変えた場合のパフォーマンスを検証します。 SDRAM Timing 　 BIOS Superπ 3DMark2000 N-Bench QUAKE3 AREANA MaxPayne HDBENCH Sandra2001 CAS Latency RAS to CAS Delay RAS Precharge Time Cycle Time Memory Memory Benchmark Read Write Read&write Int ALU Float FPU Defarult 3 3 3 7T/9T 2分24秒 7388 4321 104.9 FPS：51.8 14740 14025 21091 325 365 設定１ 2 2 2 5T/7T 2分11秒 7779 4462 109.2 FPS：52.1 15967 17402 24263 403 469 設定２ 2 2 2 7T/9T 2分12秒 7733 4433 109.1 FPS：51.9 15920 17351 24249 396 462 設定３ 3 2 2 5T/7T 2分14秒 7424 4373 107.2 FPS：51.7 14944 16683 23333 376 434 設定４ 2 3 2 5T/7T 2分16秒 7383 4410 106.5 FPS：51.9 15916 15858 23235 377 429 設定５ 2 2 3 5T/7T 2分17秒 7591 4427 107.7  FPS：52.2 15920 15865 23235 380 432 動作保証外ですが、PC133でCL2設定が一番パフォーマンスが高くなります。PC133、CL3メモリーには極まれにCL2設定で動作しないものもありますので要注意です。 ３．その他のSDRAM設定 SDRAM Page Closing Policy メモリーがデータ読み出しを失敗した場合、グラフィック＆メモリーコントローラーハブ（GMHC)が、メモリーバンクに対して失敗したバンクのみ（One Bank)または全てのバンク（All Banks)に充電するかを決める設定です。 CPU Latency Timer グラフィック＆メモリーコントローラーハブ（GMHC)がCPU遅延サイクルに呼応するかを決めます。 SDRAM Data Driving Mode SDRAMのデータ駆動モードを決めます。 （注）上記説明はマニュアル直訳なので意味不明な点はご了承ください。 　 BIOS Superπ 3DMark2000 N-Bench QUAKE3 AREANA MaxPayne HDBENCH Sandra2001 SDRAM Page Closing Policy CPU Latency Timer SDRAM Data Driving Mode Memory Memory Benchmark Read Write Read&write Int ALU Float FPU Default One Bank Enabled Normal 2分24秒 7388 4321 104.9 FPS：51.8 14740 14025 21091 325 365 設定１ All Bank Enabled Normal 2分22秒 7147 4294 104.7  FPS：51.7 14792 14124 21190 326 367 設定２ One Bank Dsiabled Normal 2分27秒 7244 4305 104.8  FPS：51.8 14841 14018 21190 324 368 設定３ One Bank Enabled Strong 2分25秒 7199 4309 104.8 FPS：51.8 14742 14225 21183 324 367 設定４ All Bank Enabled Strong 2分23秒 7360 4299 104.0 FPS：51.9 14787 14484 21290 325 362 設定５ All Bank Dsiabled Strong 2分24秒 7401 4314 104.4 FPS：51.5 14784 14382 21281 326 365 グラフィック設定 ビデオメモリー、AGPの設定による変化を検証します。 Video Memory Cache Mode ビデオメモリーの新しいキャッシュ技術で、描画データをキャッシュすることにより表示速度を飛躍的に向上させます。ただし、ビデオカードがこの技術に対応していることが必要です。この機能に対応している場合は「UCWS」で対応していない場合は「UC」に設定します。 Graphics Window Size AGPがテクスチャーマッピングのためにメインメモリーを使用する容量です。 AGP Capabirility AGPの４Xモードか２Xモードかを決めます。４Xモードの場合最大データ転送速度は1066MB/Sになります。２Xですと533MB/Sになります。４Xモードのビデオカードを使用しても設定を「２X Mode」にするとデータ転送速度は533MB/Sになります。 　 BIOS Superπ 3DMark2000 N-Bench QUAKE3 AREANA MaxPayne HDBENCH Video Memory Cache Mode Graphics Window Size AGP Capabirility Video Rectangle Text Ellipse BitBlt DirectDraw Default UC 64MB 4X Mode 2分24秒 7388 4321 104.9 FPS：51.8 59129 54745 7096 607 221 設定１ USWC 64MB 4X Mode 2分24秒 7416 4308 104.7  FPS：51.7 58911 53789 6578 606 221 設定２ UC 32MB 4X Mode 2分27秒 7365 4285 104.9 FPS：51.8 58911 53546 7098 606 221 設定３ UC 64MB 2X Mode 2分25秒 7358 4330 104.5 FPS：51.5 58929 53908 7056 606 221 私の環境では、「Video Memory Cache Mode」は「UCWS」をサポートしていないためかパフォーマンスは上がりませんでした。ここではDefault設定が最良のようです。 最高のパフォーマンスを発揮する設定は １．チューニング設定例 BIOS設定項目 Default設定 チューニング設定例１ チューニング設定例２ SDRAM CAS Latency 3T 2T 2T SDRAM RAS to CAS Delay 3T 2T 2T SDRAM RAS Precharge Time 3T 2T 2T SDRAM Cycle Time 7T/9T 5T/7T 5T/7T SDRAM Page Closing Policy One Bank All Banks - CPU Latency Timer Enabled Disabled Disabled Command Per Cycle Enabled Disabled Disabled Video Memory Cache Mode UC UCWS - SDRAM Data Driving Mode Normal Strong Strong ２．設定例別のベンチ結果 　 Superπ 104万桁 3DMark2000 N-Bench 1.2 QUAKE3 AREANA MaxPayneBenchmark Default 2分24秒 7388 4321 104.9 FPS：51.8 チューニング設定例１ 2分10秒 7732 4492 109.4 FPS：52.0 チューニング設定例２ 2分11秒 7764 4495 109.1 FPS：52.1 　 　 HDBENCH 3.30 ALL CPU Memory Video HDD Integer Float Read Write Read&write Rectangle Text Ellipse BitBlt DirectDraw Read Write FileCopy Defalut 34723 40352 42402 14740 14025 21091 59129 54745 7096 607 221 54905 43224 30169 チューニング設定例１ 35285 40353 42404 15911 17247 24158 59158 53989 7256 607 221 55202 42383 32421 チューニング設定例２ 36955 40352 42402 15967 17299 24265 59170 54162 7151 606 221 64402 44892 30625 　 　 Sandra2001 CPU Benchmark CPU Multi-Media Memory Benchmark Drive Benchmark ALU FPU Integer Floating-Point Int ALU Float FPU Defalut 2718 MIPS 1298 MFLOPS 5452 it/s 6678 it/s 325 MB/s 365 MB/s 40948 チューニング設定例１ 2718 1297 5452 6678 399 458 41312 チューニング設定例２ 2718 1298 5452 6678 398 460 41506 ３．検証結果 メモリーチューニングだけでも５％のパフォーマンスが向上しました。その他の項目では１％以下ですがパフォーマンス向上ができました。各項目の組み合わせで最も高いパフォーマンスを得られたのは、チューニング設定例２で約５％のパフォーマンスアップとなりました。今回「Video Memory Cache Mode」項目の「UCWS」設定の有効性を検証することは出来ませんでしたので、これは皆さんの環境で検証してみてください。また、使用しているビデオカードなどパーツによってベンチ結果は異なりますので、各自このチューニング例を参考にして最適値を見つけ出してみてください。 BIOS設定以外にもビデオカードのドライバーによってもパフォーマンスが変わってきますので、いろいろなバージョンのドライバーを試すのもいいかと思います。