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PostHeaderIcon Nomenclatura de la BIOS/UEFI: ErP Ready, CSM, VRM, QVL, XMP, BCLK




ErP son las siglas de Energy-related Products, un estándar de la Unión Europea que regula todos los productos que utilizan engería tanto directa como indirectamente. CSM o Compatibility Support Module es una herramienta que sirve para que las placas UEFI sean compatibles con las particiones MBR y de esta manera mantener la compatibilidad con sistemas de arranque antiguos. Un VRM es un Módulo Regulador de Voltaje o Voltage Regulator Module. Se trata de unos componentes esenciales en los ordenadores ya que se encargan de convertir la potencia de entrada para suministrar al procesador el voltaje adecuado. La QVL (Qualified Vendor List) de la placa base es un listado de los componentes compatibles con la placa base en función de la versión de la BIOS. Los perfiles XMP (Extreme Memory Profiles) de las memorias RAM permiten aumentar el rendimiento respecto la configuración estándar SPD.



Nomenclatura de la Placa Base

ErP Ready: opciones de energía de la BIOS (UEFI)

 ErP son las siglas de Energy-related Products, un estándar de la Unión Europea que regula todos los productos que utilizan engería tanto directa como indirectamente. El antecesor del ErP fue el término EuP que significa “Energy-using Products”. Pero en 2009, la directiva ErP la reemplazó.

ErP en las BIOS/UEFI

Cuando hablamos de ErP o ErP Ready en la BIOS del ordenador nos referimos a una función específica que ayuda a que el ordenador consuma menos energía mientras está en estado de reposo (S3) o de apagado (S5).

  • Según el ErP/EuP, la potencia total de corriente alterna consumida por un sistema apagado debe estar por debajo de 1 W
  • Según el ErP/EuP 2.0, el consumo total de energía de CA del sistema apagado estará por debajo de 0,5 W

Para conseguirlo, la función ErP suele desactivar las funciones de:

  • Gestión de energía para encendido automático (Wake Up)
  • LAN - Wake Up
  • Ratón - Power On
  • Teclado - Power On

Qué se necesita para que ErP Ready funcione

Para que nuestro sistema sea ErP Ready debemos:

  • Tener una placa base ErP
  • Tener una fuente de alimentación ErP
  • Y configurar la función ErP Ready en la BIOS/UEFI

Ventajas del ErP

  • Disminuye el consumo de energía cuando no usamos el ordenador
  • No causa ningún cambio cuando encendemos el ordenador y lo usamos (no disminuye el rendimiento)
  • Apaga todos los leds, lo que se agradece mucho a la hora de dormir

Desventajas del ErP

  • No podemos despertar el PC con el ratón o el teclado
  • Tampoco podemos cargar el móvil con el ordenador si este está apagado

En general, activa el ErP nos va a ahorrar un par de vatios de consumo como mucho en los sistemas modernos. Lo que se puede traducir en un ahorro de 1 o 2 euros en la factura de la luz en todo un año. No es mucho, pero si multiplicamos eso por los millones de ordenadores que utilizan los usuarios y las empresas, se convierte en una cantidad de energía importante.



Estado de energía del sistema S1

El estado de energía del sistema S1 es un estado de suspensión con las siguientes características:

  • El consumo de energía: Menor consumo que en S0 y mayor que en los demás estados de sueño. El reloj del procesador está apagado y los relojes del bus están detenidos.
  • Reanudación del software El control se reinicia donde lo dejó.
  • Latencia de hardware Por lo general, no más de dos segundos.
  •  Contexto de hardware del sistema
  • Todo el contexto retenido y mantenido por hardware.

Estado de energía del sistema S2

El estado de energía del sistema S2 es similar al S1 excepto que el contexto de la CPU y el contenido de la caché del sistema se pierden porque el procesador pierde energía. El estado S2 tiene las siguientes características:

  • El consumo de energía: Menor consumo que en el estado S1 y mayor que en S3. El procesador está apagado. Los relojes de los autobuses están detenidos; algunos autobuses pueden perder energía.
  • Reanudación del software: Después de la activación, el control comienza desde el vector de reinicio del procesador.
  • Latencia de hardware: Dos segundos o más; mayor o igual que la latencia para S1.
  • Contexto de hardware del sistema El contexto de la CPU y el contenido de la caché del sistema se pierden.

Estado de energía del sistema S3

El estado de energía del sistema S3 es un estado de suspensión con las siguientes características:

  • El consumo de energía: Menor consumo que en el estado S2. El procesador está apagado y algunos chips de la placa base también pueden estar apagados.
  • Reanudación del software: Después del evento de activación, el control comienza desde el vector de reinicio del procesador.
  • Latencia de hardware: Casi indistinguible de S2.
  • Contexto de hardware del sistema: Solo se retiene la memoria del sistema. El contexto de la CPU, el contenido de la caché y el contexto del conjunto de chips se pierden.

Estado de energía del sistema S4

El estado de energía del sistema S4, el estado de hibernación, es el estado de reposo de menor potencia y tiene la latencia de activación más larga. Para reducir el consumo de energía al mínimo, el hardware apaga todos los dispositivos. Sin embargo, el contexto del sistema operativo se mantiene en un archivo de hibernación (una imagen de la memoria) que el sistema escribe en el disco antes de ingresar al estado S4. Al reiniciar, el cargador lee este archivo y salta a la ubicación anterior de prehibernación del sistema.

Si una computadora en el estado S1, S2 o S3 pierde toda la energía de CA o de la batería, pierde el contexto del hardware del sistema y, por lo tanto, debe reiniciarse para volver a S0. Sin embargo, una computadora en el estado S4 puede reiniciarse desde su ubicación anterior incluso después de perder la batería o la alimentación de CA porque el contexto del sistema operativo se retiene en el archivo de hibernación. Una computadora en el estado de hibernación no usa energía (con la posible excepción de la corriente lenta).

El estado S4 tiene las siguientes características:

  • El consumo de energía: Apagado, excepto por la corriente lenta al botón de encendido y dispositivos similares.
  • Reanudación del software: El sistema se reinicia desde el archivo de hibernación guardado. Si el archivo de hibernación no se puede cargar, es necesario reiniciar. La reconfiguración del hardware mientras el sistema está en el estado S4 puede resultar en cambios que impidan que el archivo de hibernación se cargue correctamente.
  • Latencia de hardware: Larga e indefinida. Solo la interacción física devuelve el sistema al estado de funcionamiento. Dicha interacción podría incluir que el usuario presione el interruptor de ENCENDIDO o, si el hardware apropiado está presente y la activación está habilitada, un timbre entrante para el módem o la actividad en una LAN. La máquina también puede despertarse de un temporizador de reanudación si el hardware lo admite.
  • Contexto de hardware del sistema Ninguno retenido en hardware. El sistema escribe una imagen de la memoria en el archivo de hibernación antes de apagarse. Cuando se carga el sistema operativo, lee este archivo y salta a su ubicación anterior. 

¿Qué es UEFI con CSM en el modo de arranque de la placa base?

las BIOS de las placas base más modernas no son BIOS, son UEFI. Las UEFI son más potentes, tienen más funciones y podemos utilizar el ratón en ellas, sin embargo, también pueden tener problemas de compatibilidad con algunos sistemas, por ejemplo, el sistema de arranque del sistema operativo. Y aquí es donde aparece el módulo CSM del que vamos a hablar en este artículo.

CSM o Compatibility Support Module

El CSM es una herramienta que sirve para que las placas UEFI sean compatibles con las particiones MBR y de esta manera mantener la compatibilidad con sistemas de arranque antiguos.

Las antiguas BIOS estaban diseñadas para trabajar con particiones MBR, pero las UEFI modernas están pensadas para trabajar con particiones GPT. Por lo tanto, UEFI con CSM es un mixto en el que está disponible el arranque nativo (UEFI) y el basado en CSM (BIOS).

Normalmente todas las placas base con UEFI tendrán una opción en el menú de la UEFI para activar o desactivar el modo CSM. Muchas veces viene activado por defecto, pero si no es así, y conectas un disco duro con tu sistema en una partición MBR, tu ordenador no arrancará.

Por lo tanto, podrías pensar que la mejor opción es dejar activado el modo UEFI con CSM para aumentar la compatibilidad y olvidarte de problemas. Lo malo es que, si mantenemos el CSM activado, algunas funciones de la UEFI no pueden funcionar, como el inicio rápido del sistema que permite arrancar nuestro sistema operativo de manera más rápida. Así que sí, Windows y otros sistemas operativos arrancan antes en modo UEFI que en UEFI con CSM.

VRM

Un VRM es un Módulo Regulador de Voltaje o Voltage Regulator Module. Se trata de unos componentes esenciales en los ordenadores ya que se encargan de convertir la potencia de entrada para suministrar al procesador el voltaje adecuado. Son especialmente importantes a la hora de hacer overclocking en una CPU o GPU y deben suministrar energía al componente de manera consistente y estable. Por supuesto, el VRM es un convertidor de corriente continua a corriente continua (DC a DC).

Un VRM malo puede degradar y limitar el rendimiento del procesador para funcionar bajo carga. Incluso, puede producir reinicios o cuelgues del sistema, especialmente cuando se hace overclocking. De hecho, el diseño insuficiente del VRM estuvo implicado en los recientes problemas de los MacBook Pro i9 de Apple.

Cómo funciona el VRM

El VRM se encuentra tanto en las tarjetas gráficas como en las placas base, pero nos vamos a centrar en los que suelen tener más protagonismo, los de las placas base.

El trabajo más importante del VRM es convertir la energía de 12 voltios que viene de la fuente de alimentación en un voltaje utilizable por el procesador, que suele rondar entre los 1,1 y los 1,5V. Es importante que los voltajes máximos del procesador no se sobrepasen y que la corriente sea estable porque la delicada electrónica del interior de una CPU puede sufrir fácilmente un cortocircuito por un voltaje demasiado elevado.

El VRM suele situarse cerca del socket donde se instala la CPU y se compone de tres componentes principales y de un controlador que se encarga de modular las señales:

  • Condensadores: son dispositivos pasivos capaces de almacenar energía sustentando un campo eléctrico
  • Inductores o chokes: son los elementos más visibles, suelen tener forma cúbica y son de metal
  • MOSFET: transistores MOSFET de toda la vida. Son los transistores más utilizados en la actualidad y sirven para amplificar o conmutar señales electrónicas

En el caso de que el VRM esté situado en la placa base, regulará el voltaje de entrada a la CPU y a la RAM. Esta regulación de voltaje implica una pérdida de energía que se libera en forma de calor. Por eso el VRM suele ir montado con disipadores que serán mayores cuando más orientada esté la placa base a hacer overclock.

El VRM se vende típicamente como “8+3” o “6+2”. El primer número indica el número de fases dedicadas a la CPU. Mientras que el último número indica las fases del VRM que quedan para alimentar otros componentes de la placa madre como la RAM.

Eso sí, cuando el primer número es mayor que 8, como “12+1”, “18+1”, o incluso más, el fabricante suele utilizar un dispositivo llamado doblador. Un doblador permite multiplicar el beneficio de las fases existentes sin construir fases adicionales en la placa. Aunque no es tan efectivo como las fases totalmente separadas, permite mejoras eléctricas a un menor costo.

Algunos fabricantes, especialmente Gigabyte, también han empezado a etiquetar las fases conectadas en paralelo como si fueran dos fases separadas; eliminando muchos de los beneficios de una verdadera fase adicional.

¿Qué es la QVL?

  • A la hora de montar nosotros nuestro propio PC es muy importante consultar la QVL (Qualified Vendor List) de la placa base
  • La QVL es un listado de los componentes compatibles con la placa base en función de la versión de la BIOS.
  • Es muy importarte consultarla para comprobar la RAM
  • Algunos fabricantes también incluyen la compatibilidad con otros componentes como procesadores y discos SSD.
  • Siempre es aconsejable, consultar el documento online directamente desde la página web del fabricante ya que suele tener la versión más actualizada.

La importancia de consultar la QVL

El QVL es algo relativamente reciente y mucha gente no la ha consultado nunca y ha montado ordenadores sin problemas. Ellos te dirán que no es necesario consultarla, pero cada vez está cobrando más importancia, sobre todo al elegir la memoria RAM.

La BIOS/UEFI de la placa base tiene una serie de parámetros referentes a las memorias RAM. Algunos de ellos son configurables si entramos en la BIOS, pero muchos de ellos, incluso en las placas base para hacer overclock, no se pueden tocar y ni siquiera se muestran en la interfaz.

Debido a esa limitación, algunos módulos RAM no son compatibles con determinadas placas base y con determinados procesadores. El resultado puede ser que la memoria RAM no rinda al 100% o puede que el ordenador ni siquiera arranque.

Por supuesto, que una memoria RAM no esté incluida en la QVL no quiere decir de manera definitiva que no sea compatible. Una de las limitaciones más importantes de las QVL es que los fabricantes de placas base no pueden probar todas las memorias RAM del mercado, sin embargo, si les echas un vistazo, comprobarás que casi siempre tienen los módulos más populares y que tienen mejor relación calidad-precio.

Perfil XMP de tu memoria RAM desde la BIOS



Los módulos de memoria RAM llevan grabados, en un chip SPD (Serial Presence Detect) los perfiles por defecto que marca la JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council), el organismo que desarrolla el estándar DDR. Cuando el ordenador arranca, la BIOS lee esos datos y configura esos valores leídos. Estos perfiles son seguros, es decir, que cualquier módulo RAM tiene que trabajar de manera estable con esos valores.

Los fabricantes de RAM lo que hacen es aprovechar el mismo chip SPD donde se almacenan los valores de JEDEC para programar unos perfiles con mejor rendimiento, los perfiles XMP.

Todos los módulos de memoria RAM de alto rendimiento cuentan con perfiles XMP, porque todos ellos funcionan por encima de las especificaciones estándar de la industria. Si no habilitas XMP, se ejecutarán según las especificaciones estándar de tu sistema. Es decir, no aprovecharás las mayores velocidades que puede tener tu memoria RAM.

Los perfiles XMP (Extreme Memory Profiles) de las memorias RAM permiten aumentar el rendimiento respecto la configuración estándar. Por ejemplo, hay memorias que vienen testeadas por el fabricante a 3200 MHz, pero en nuestro ordenador solo va a 2133 MHz porque no hemos activado los perfiles XMP… Y es que los perfiles XMP no se activan automáticamente, los tenemos que seleccionar nosotros de manera manual a través de la BIOS de nuestra placa base.

  • Si tenemos la BIOS en modo fácil (EZ mode), es probable que encontremos los perfiles XMP en la página inicial.
  • Si no lo encontramos ahí, el siguiente punto que miraría sería la sección dedicada al rendimiento. En las placas Aorus se llama M.I.T. (MB Intelligent Tweaker)
  • En las placas Asrock se llama OC Tweker.
  • En las placas Gigabyte puede estar en M.I.T. o en Standard

FLK

FCLK son las siglas de Fabric Clock y es la frecuencia a la cual funciona la tecnología Infinity Fabric de los procesadores Ryzen de AMD.

Infinity Fabric y los procesadores Ryzen

Infinity Fabric es un componente de las CPU Ryzen que facilita el control y la transmisión de datos a través de los diferentes componentes (CCX, cores, RAM…).

En el caso de los Ryzen de las series 1000 y 2000, el FCLK no puede ser controlado de manera independiente, ya que va en relación con la velocidad de la memoria RAM. Por eso influye tanto en el rendimiento tener una memoria RAM más rápida en los procesadores Ryzen antiguos. Por ejemplo, las CPU de la serie 1000 y 2000 necesitan memorias RAM a unos 3000-3200 MHz para no mermar el rendimiento del Infinity Fabric.

Los procesadores de la serie 3000 incorporaron como novedad el FCLK que puede ser controlado por BIOS y que permite a los usuarios ajustar la velocidad del Infinity Fabric para que el sistema no sufra tanto con memorias RAM lentas. También hay que tener en cuenta que para la serie 3000, la memoria RAM por encima de 3800 MHz tiene un impacto negativo en el rendimiento.

El FCLK solo es ajustable en algunos modelos de chipsets como el X570. Las placas con chipsets de la serie 400 no soportan FCLK modificable.

Actualmente, con los procesadores de la serie Ryzen 5000 el máximo FCLK es de 2000 MHz (4000 MHz de RAM).

BCLK

El BCLK o Base clock siempre se ha descrito como una manera de realizar overclocking “gratis” en procesadores que no lo permiten. Es decir, que aunque la CPU esté bloqueada existe una manera de conseguir subir su frecuencia, que es precisamente mediante el Base Clock. Pero, ¿qué es realmente el BCLK? 
  • La necesidad de overclockear las CPU bloqueadas

El interés por el BCLK nace de la pretensión de realizar overclocking a CPU bloqueadas para ello, como son los procesadores de Intel no terminados en K. En esos casos, aunque no haya ninguna manera directa de cambiar la frecuencia del procesador en la BIOS, el hecho de subir el BCLK implica que aumente inevitablemente la frecuencia de la CPU, así que por eso es una manera tan popular de dopar a nuestra CPU.

El Base clock, este básicamente es el reemplazo del antiguo Frontside bus o FSB de la placa base, que era el bus que comunicaba el procesador con el Northbridge y el Southbridge, y en consecuencia el nexo de unión fundamental con todos los demás componentes, incluyendo la RAM, tarjeta gráfica, almacenamiento, etc. No nos referimos a que reemplace al FSB como un bus aparte, sino que el BCLK está ahora en el sitio que antes ocupaba el reloj del Frontside Bus.

  • Antes: Frecuencia CPU = Reloj FSB * Multiplicador
  • Ahora: Frecuencia CPU = BCLK * Multiplicador    
Es fácil deducir que aumentar el BCLK no solo provoca que aumente el reloj del procesador. Y es que una frecuencia tan general de la placa también afecta a las memorias RAM y a las líneas PCI Express, así que debéis tener muy presentes estos aspectos cuando modifiquéis el Base clock. No solo eso, también otras frecuencias pertenecientes a la CPU, como el uncore de Intel en el que se incluye la caché o su bus de comunicación interno.

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