A BIOS szerepe a több videokártyás rendszerekben

A modern számítástechnika világában a több videokártyás rendszerek – legyen szó játékra szánt SLI/CrossFire konfigurációkról, vagy professzionális felhasználásra, például mesterséges intelligencia fejlesztésre és adatfeldolgozásra szánt munkaállomásokról – egyre elterjedtebbek. Ezek a rendszerek hatalmas számítási teljesítményt kínálnak, de a beállításuk és optimális működésük gyakran rejteget kihívásokat. A siker kulcsa sok esetben nem a videokártyák puszta erejében, hanem a háttérben dolgozó, alapvető szoftveres rétegben rejlik: a BIOS-ban, vagy modern megfelelőjében, az UEFI-ben.

Sokan hajlamosak megfeledkezni a BIOS/UEFI fontosságáról, hiszen az operációs rendszer betöltése után már alig találkozunk vele. Pedig ez a firmware felelős azért, hogy a gépünk egyáltalán elinduljon, felismerje a hardvereinket, és előkészítse azokat az operációs rendszer számára. Több videokártyás rendszerek esetében a BIOS/UEFI beállításai döntőek lehetnek a stabilitás, a kompatibilitás és ami a legfontosabb, a teljesítmény szempontjából.

Mi is az a BIOS és az UEFI? Egy rövid áttekintés

A BIOS (Basic Input/Output System) volt a számítógépek indítóprogramja évtizedeken keresztül. Feladata a hardver inicializálása, a POST (Power-On Self-Test) elvégzése, és végül az operációs rendszer betöltőjének elindítása. Jellemzően egy egyszerű, szöveges felületen keresztül lehetett navigálni.

Az UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) a BIOS modern utódja. Grafikus felhasználói felülettel rendelkezik, támogatja az egeret, és sokkal több funkciót kínál. Képes kezelni nagyobb merevlemezeket (GPT partíciók), gyorsabb boot időt biztosít, és fejlettebb biztonsági funkciókat (pl. Secure Boot) nyújt. A mai alaplapok szinte kizárólag UEFI firmware-t használnak, ami lényegesen több lehetőséget ad a multi-GPU konfigurációk finomhangolására.

Bár a cikkben gyakran fogjuk együtt említeni a BIOS/UEFI kifejezést, érdemes tudni, hogy a modern, több videokártyás rendszerek szinte kivétel nélkül UEFI-alapúak, és az itt tárgyalt funkciók is az UEFI-ben érhetők el a legteljesebb mértékben.

A PCIe sávok konfigurációja és a Bifurcation

A PCIe sávok (Peripheral Component Interconnect Express lanes) a videokártyák és az alaplap közötti kommunikációs autópályák. Minél több sávot használ egy videokártya, annál nagyobb sávszélességgel rendelkezik, ami elengedhetetlen a maximális teljesítmény eléréséhez. Egy modern videokártya általában x16-os sávszélességet igényel az optimális működéshez.

Azonban amikor több videokártyát használunk, a rendelkezésre álló PCIe sávok száma korlátozott. A CPU-tól és a chipsettől függően az alaplap bizonyos számú PCIe sávot biztosít. Egy csúcskategóriás CPU például 20 vagy 24 PCIe sávot kínálhat, amelyből az elsődleges grafikus kártya általában 16-ot kap. Mi történik, ha még egy kártyát behelyezünk?

Itt jön képbe a bifurcation (sávelágazás) fogalma. A legtöbb alaplap, amely támogatja a több videokártyás rendszereket, képes az elsődleges x16-os PCIe foglalat sávjait kettéosztani, például x8/x8 konfigurációra. Ez azt jelenti, hogy az első két videokártya egyenként x8-as sávszélességet kap. Bár ez nem a maximális x16, a legtöbb esetben a teljesítményveszteség minimális vagy nem észrevehető a valós használat során, különösen a professzionális alkalmazásokban, ahol az együttes számítási teljesítmény a hangsúlyos.

Hol állítható ez be a BIOS/UEFI-ben?

Az alaplap BIOS/UEFI felületén általában a „PCIe Configuration”, „Chipset Settings” vagy hasonló nevű menüpontok alatt találhatók a megfelelő opciók. Keresd a beállításokat, amelyek a PCIe slotok sebességét vagy felosztását szabályozzák (pl. „PCIe Slot Speed”, „PCIe Bifurcation”, „PCIe Lane Configuration”). Fontos ellenőrizni, hogy a BIOS/UEFI megfelelően osztja-e fel a sávokat, különösen ha problémákat tapasztalsz az egyik kártya felismerésével vagy teljesítményével.

Primer videokártya kiválasztása

Amikor több videokártya van a rendszerben, a BIOS/UEFI-nek tudnia kell, melyik kártyát tekintse elsődlegesnek, azaz melyikről induljon a képkimenet. Ez különösen fontos lehet, ha különböző típusú kártyákat használsz (például egy gamer kártyát megjelenítésre és egy professzionális kártyát számításra), vagy ha egyszerűen csak meg akarod határozni, melyik monitorportról kapj jelet a bootolás során.

A BIOS/UEFI beállításokban általában találsz egy „Primary Display Adapter”, „Initial Display Output” vagy „Graphics Configuration” menüpontot. Itt kiválaszthatod, hogy melyik PCIe slotban lévő kártya legyen az elsődleges (pl. PEG0, PEG1, PCI Slot 1, PCI Slot 2). Győződj meg róla, hogy a kiválasztott kártya a fizikai csatlakozáshoz igazodik.

Amennyiben nem állítod be megfelelően, előfordulhat, hogy a rendszer elindul, de nincs kép a monitoron, vagy a kép egy olyan kártyáról jön, amelyikre nem csatlakoztattál monitort.

Above 4G Decoding és Resizable BAR (Re-BAR)

Ez a két technológia különösen fontossá vált az utóbbi időben, és mindkettő közvetlenül kapcsolódik a BIOS/UEFI beállításokhoz.

Above 4G Decoding

Történelmileg a 64 bites rendszerek ellenére volt egy 4 GB-os korlát a GPU memória kezelésében a CPU által. Az Above 4G Decoding (vagy 4G Decoding) opció engedélyezése lehetővé teszi, hogy a rendszer a 4 GB-os címtartomány felett is hozzáférjen a videokártyák memóriájához. Ez elengedhetetlen a modern, nagy VRAM-mal rendelkező videokártyák teljes kihasználásához, különösen több videokártyás rendszerekben, ahol az összesített VRAM jóval meghaladhatja ezt a határt. Enélkül a rendszer nem tudja megfelelően kezelni a memóriát, ami stabilitási problémákhoz vagy csökkent teljesítményhez vezethet. Ezt a beállítást általában a „PCI Subsystem Settings” vagy „Chipset Settings” alatt találod meg a BIOS/UEFI-ben.

Resizable BAR (Re-BAR) / Smart Access Memory (SAM)

A Resizable BAR (vagy AMD rendszereken Smart Access Memory – SAM) az egyik legizgalmasabb új funkció, amely a modern GPU-k és CPU-k teljesítményét drámaian javíthatja. Lényege, hogy lehetővé teszi a CPU számára, hogy ne csak egy 256 MB-os blokkon keresztül, hanem közvetlenül, egyszerre férjen hozzá a videokártya teljes VRAM-jához. Ez jelentősen csökkentheti a CPU és a GPU közötti adatáramlás szűk keresztmetszeteit, ami bizonyos alkalmazásokban és játékokban jelentős teljesítménynövekedést eredményezhet.

A Re-BAR engedélyezéséhez több feltételnek is teljesülnie kell:

Modern CPU (pl. AMD Ryzen 5000-es sorozat vagy Intel 10. generáció, vagy újabb).
Kompatibilis alaplap és BIOS/UEFI firmware (gyakran frissítésre van szükség).
Kompatibilis GPU (NVIDIA RTX 30-as sorozat vagy újabb, AMD Radeon RX 6000-es sorozat vagy újabb).
A BIOS/UEFI-ben engedélyezni kell az „Above 4G Decoding” és a „Resizable BAR Support” opciókat.
Az operációs rendszernek UEFI módban kell bootolnia, nem pedig a régi CSM (Compatibility Support Module) módban.

Ezen beállítások aktiválása kulcsfontosságú lehet a maximális teljesítmény kiaknázásához több videokártyás rendszerekben is, ahol az egy kártyára jutó teljesítmény optimalizálása továbbra is fontos. Érdemes ellenőrizni, hogy az alaplapgyártó kiadott-e BIOS frissítést a Re-BAR támogatásához.

CSM (Compatibility Support Module) és az UEFI natív boot

A CSM (Compatibility Support Module) egy olyan modul az UEFI firmware-ben, amely lehetővé teszi a régebbi, BIOS-alapú operációs rendszerek és meghajtók bootolását. Bár hasznos lehet bizonyos örökölt hardverek esetén, a modern több videokártyás rendszerek és technológiák (mint például a Resizable BAR vagy a Secure Boot) teljes kihasználásához ajánlott kikapcsolni a CSM-et és natív UEFI boot módot használni. Kikapcsolt CSM-mel a rendszer gyorsabban indul, és több modern funkciót képes kihasználni. Ellenkező esetben a Resizable BAR engedélyezése sem lehetséges.

A „Boot” menüpont alatt, vagy a „CSM” nevű almenüben találhatók a kapcsolódó beállítások. Állítsd be az „UEFI Mode” vagy „Only UEFI” opciót, és győződj meg arról, hogy a CSM ki van kapcsolva vagy „Disabled” állapotban van. Ezt gyakran együtt kell beállítani az operációs rendszer telepítésénél is, a GPT partíciós tábla használatával.

BIOS frissítések: Miért olyan fontosak?

A BIOS frissítések gyakran a feledés homályába merülnek, amíg valamilyen probléma nem jelentkezik. Pedig a több videokártyás rendszerek esetében a rendszeres firmware frissítés létfontosságú lehet. A gyártók ezekkel a frissítésekkel:

Javítják a stabilitást és a kompatibilitást új hardverekkel, így az újabb videokártyák jobb támogatást kaphatnak.
Hozzáadják az olyan új funkciók támogatását, mint a Resizable BAR.
Optimalizálják a PCIe sávok kezelését és a rendszer energiahatékonyságát.
Orvosolják a korábbi verziókban előforduló hibákat.

Mielőtt bármilyen komolyabb hibaelhárításba kezdenél egy több videokártyás rendszerrel, mindig ellenőrizd az alaplap gyártójának weboldalát, hogy elérhető-e frissebb BIOS/UEFI verzió. A frissítést általában USB meghajtóról, vagy bizonyos alaplapokon beépített flash utility segítségével (pl. ASUS EZ Flash, MSI M-Flash, GIGABYTE Q-Flash) végezheted el. Mindig kövesd pontosan a gyártó utasításait, mivel egy rosszul elvégzett frissítés véglegesen tönkreteheti az alaplapot.

Gyakori problémák és a BIOS/UEFI szerepe a hibaelhárításban

A több videokártyás rendszerek beállításakor számos probléma merülhet fel, amelyek közül sok a BIOS/UEFI beállításokkal orvosolható:

Nincs kép / Fekete képernyő: Gyakran a rossz primer videokártya kiválasztás, vagy a PCIe sávok hibás konfigurációja okozza. Ellenőrizd a „Primary Display Output” beállítást.
Csak az egyik kártya működik: Lehet, hogy a bifurcation nincs megfelelően beállítva, vagy az egyik PCIe slot nem kap elegendő sávot. Esetleg BIOS frissítésre van szükség a kompatibilitás javításához.
Gyenge teljesítmény: A nem megfelelően beállított PCIe sávszélesség (pl. x16 helyett x4), vagy az Above 4G Decoding és Resizable BAR hiánya okozhatja.
Instabilitás / Kék halál: Bár ezt sok minden okozhatja, a hibás BIOS/UEFI beállítások (különösen a túlhajtás vagy inkompatibilitás) vezethetnek instabil működéshez. Egy friss BIOS verzió segíthet.
Windows nem bootol UEFI módban: Ellenőrizd a CSM beállításait, és győződj meg róla, hogy az operációs rendszer GPT partíciós táblát használ.

Összefoglalás és tanácsok

Ahogy láthatjuk, a BIOS és különösen az UEFI sokkal több, mint egy egyszerű indítóprogram a több videokártyás rendszerekben. Ez a rendszer alapja, amely lehetővé teszi a videokártyák közötti optimális kommunikációt és teljesítményt. A megfelelő beállítások, mint a PCIe sávok konfigurációja, a primer videokártya kiválasztása, az Above 4G Decoding és a Resizable BAR engedélyezése, mind kritikusak a maximális hatékonyság eléréséhez.

Ha egy több videokártyás rendszer építésébe vagy beállításába fogsz, ne feledkezz meg a következőkről:

Mindig telepítsd a legfrissebb BIOS/UEFI firmware-t az alaplapodra.
Alaposan nézd át a „PCIe Configuration” és „Chipset Settings” menüpontokat, és állítsd be a megfelelő sávfelosztást (bifurcation).
Engedélyezd az Above 4G Decoding és a Resizable BAR opciókat, ha a hardvered támogatja.
Kapcsold ki a CSM-et, és használd az UEFI natív boot módot.
Válaszd ki a megfelelő primer videokártyát a képkimenethez.

Ezekkel a lépésekkel nemcsak a rendszer stabilitását és kompatibilitását biztosíthatod, hanem kiaknázhatod a több videokártyás rendszerek valódi erejét. A BIOS/UEFI a kulcs a zökkenőmentes és nagy teljesítményű multi-GPU élményhez.