Компьютерра - Журнал «Компьютерра» № 4 за 31 января 2006 года
При нажатии кнопки включения на корпусе материнская плата передает блоку питания сигнал по линии кабеля питания PS On. Получив его, блок приступает к собственно «включению», переходя в рабочий режим. Поскольку к блоку питания подключена довольно большая нагрузка (раскручиваются шпиндели жестких дисков, вентиляторы, стартует прочая «механика»), то напряжения, выдаваемые БП в этот момент, могут довольно сильно недотягивать до заявленных номиналов или просто «скакать» — в общем, идет типичный переходной процесс, занимающий примерно 0,1—0,5 с. Специальная схема контроля отслеживает этот процесс и после выхода на режим, когда питание входит в «допустимые рамки», выдает сигнал по линии Power Good, служащий для материнской платы «зеленым светом» к началу работы «интеллектуальной» электроники.
Если БП после нажатия кнопки включения не подает признаков жизни (не работает или тут же останавливается вентилятор) — значит, либо кнопка не подключена или не работает (попробуйте вручную замкнуть отверткой контакты PWR в группе коннекторов передней панели на материнской плате), либо блок питания не способен обеспечить достаточную мощность, требуемую системе (попробуйте отключить оптические накопители, жесткие диски и видеокарту и повторить процесс), либо блок питания неисправен. Компьютер с Award BIOS при возникновении проблем на этой стадии может непрерывно пищать спикером.
Если все идет нормально, то после нажатия кнопки питания стартуют все вентиляторы компьютера (включая корпусные и вентилятор БП), а жесткие диски раскручивают шпиндели[Правда, для SCSI-дисков и некоторых моделей IBM/Hitachi можно задать «отсрочку» запуска — к примеру, указав, что первый диск в массиве должен запуститься сразу, второй — через секунду, третий — через две и т. д. Разнос по времени бывает нужен потому, что на SCSI-дисках, как правило, стоит очень мощная «механика» (10—15 тысяч оборотов диска в минуту), потребляющая «на старте» большой ток, а самих накопителей может быть десяток-другой, и «вытянуть» одновременный старт такой связки даже мощному блоку питания оказывается не под силу. Но в обычных пользовательских десктопах «отложенный запуск» — экзотика].
В любой блок питания в обязательном порядке встраивается схема защиты от короткого замыкания, автоматически выключающая блок в случае КЗ. Если блок питания отказывается стартовать — то, возможно, виноват не он, а сгоревшая «мать» или одно из периферийных устройств; в блоке же попросту срабатывает встроенная защита от короткого замыкания. Проверяем, так ли это, поочередным отключением периферии и повторными попытками запустить компьютер.
Мониторинг качества питания БП ведется непрерывно. Если, к примеру, в электросети на секунду упало напряжение, что привело к падению напряжения, выдаваемого блоком питания, эта схема, по стандарту, обязана снять с материнской платы сигнал Power Good, что, по стандарту же, равносильно нажатию на компьютере кнопки Reset. Если сигнал #PG есть (+5 В на сером проводе), а компьютер не стартует — скорее всего блок питания ни при чем (или же отличается на редкость поганым качеством[В дешевых БП производители иногда экономят на схеме контроля питания, а линию Power Good попросту замыкают на линию +5 В]). Если компьютер под большой нагрузкой перезагружается, а выдаваемое БП напряжение ниже более чем на 5—10% от номинала, то, скорее всего, блоку питания просто не хватает мощности, чтобы «вытянуть» систему. Мощность блоков питания со временем снижается[Мощность остается прежней, просто сохнут электролитические конденсаторы и ухудшается фильтрация импульсов по шинам питания. Cо старением БП снижается граница мощности, на которой эти нагрузки начинают влиять на работу компонентов компьютера. — С. Л.], и порой блок не только не выдерживает очередного апгрейда, но и начинает «ронять» ранее стабильно работавшую систему. При возникновении подозрений проверьте БП при помощи соответствующего теста утилиты S&M (см. далее) или попробуйте отключить лишние оптические накопители и жесткие диски, чтобы посмотреть, исчезнет проблема после этого или нет.
Блоки питания, особенно недорогие, отнюдь не всесильны, когда речь заходит о преобразовании того безобразия, которое обитает в наших электросетях, в стабильные +5…+12 В. Сетевые фильтры здесь практически бесполезны (они в лучшем случае защитят компьютер от такого «приятного» события, как отвалившийся нулевой провод в стояке[Что дает стабильные ~380 В на несколько часов в электросети подъезда. У половины соседей после такого ЧП сгорает половина импортной электроники, а сгоревший сетевой фильтр все же приятнее, чем сгоревший монитор или компьютер]) — используйте источники бесперебойного питания!
Многие блоки питания (особенно старые) не способны нормально функционировать без нагрузки. Если соберетесь включать их без материнской платы в сборе — подстыкуйте хотя бы жесткий диск["Пустой" БП можно включить замыканием зеленого провода с любым из черных на основном разъеме ATX. — С.Л.].
В любом случае, лучший способ убедиться в неисправности блока питания — это заменить его на заведомо более мощный и качественный. Если все работает — значит, виноват БП. Только помните, что хороший трехсотваттный блок зачастую тянет гораздо большую нагрузку, чем некачественный четырехсотваттный.
Если с блоком питания все в ажуре, то после получения сигнала Power Good материнская плата снимает с центрального процессора сигнал Reset, в результате чего процессор проводит самотестирование и начинает выполнять прошитую в BIOS процедуру инициализации компьютера. Если процессор неисправен, то визуально ничего не происходит — вентиляторы крутятся, жесткие диски тоже, на PS/2-клавиатуру и мышь подается напряжение, однако других видимых признаков жизни нет. Чтобы убедиться, что с процессором все в порядке, отстыковываем коннектор вентилятора процессорного кулера и убеждаемся, что через непродолжительное время радиатор кулера сильно нагревается. Если блок питания исправен, а процессор не греется, делаем соответствующие выводы. Кроме того, следует проверить, греются ли северный и южный мосты чипсета, MOSFET’ы в схеме питания процессора, а также чипы на модулях оперативной памяти. Все они должны быть, по крайней мере, теплыми на ощупь (только поаккуратнее с «щупанием»!); и если ничего не греется, то либо материнская плата, либо блок питания вышли из строя; если не греется отдельный элемент на плате, то приказали долго жить либо он, либо материнская плата.
Если CPU жив, то первое, что делает запустившаяся из ROM-памяти BIOS, — проводит процедуру проверки и инициализации компонентов системы (Power On Self Test, POST). Поочередно инициализируются чипсет, DMA и контроллер памяти. Если оперативная память существует и работает, то BIOS копирует себя туда. Затем инициализируется контроллер клавиатуры. Потом BIOS сканирует адресное пространство системы в поисках BIOS видеоадаптера, проверяет ее контрольную сумму и, если ошибок нет, — передает ей управление. Та, в свою очередь, проводит тестирование и инициализацию видеокарты (на экране монитора в этот момент возникает соответствующая заставка), после чего возвращает управление основной BIOS. Если BIOS видеокарты не найдена, системная BIOS пытается инициализировать видеокарту самостоятельно, стандартными способами.
Вплоть до этого момента (инициализации видеокарты) о любых проблемах с загрузкой пользователю сообщается с помощью звуковых сигналов спикера (см. врезку). Если на экране монитора ничего не появляется, а звуковых сигналов нет — проверьте, подключен ли спикер (на многих материнских платах он распаян на самой плате, на других — необходимо самостоятельно подключить корпусной спикер к соответствующим контактам на плате). Особо продвинутые модели материнских плат также могут задействовать в качестве спикера интегрированный звуковой модуль (вплоть до информирования об ошибках человеческим голосом); иногда распаивается или подключается светодиодный или сегментный индикатор, отображающий прохождение POST (подробности — в руководстве материнской палаты). Если спикер подключен, а сигналов все равно нет — значит, глючат процессор, оперативная память, либо поврежден BIOS.
После инициализации видеоадаптера последовательно ищутся и инициализируются все подключенные к системным шинам периферийные устройства (на экране могут появляться соответствующие сообщения). Загружаются пользовательские настройки BIOS. Инициализируются продвинутые возможности центрального процессора (в частности, включается кэш-память второго и третьего уровней), и на экран выводится информация о его производителе, модели и частоте. Большинство BIOS после этой инициализации выдают один короткий звуковой сигнал, обозначающий, что с системой все в порядке. В этот момент можно впервые попробовать войти в BIOS Setup, нажав кнопку Del (или F2).
Затем BIOS поочередно проверяет таймер RTC (Real Time Clock), тестирует оперативную память, инициализирует устройства на шине ISA (буде такая существует в компьютере), инициализирует IDE-контроллеры и контроллер FDC (Floppy Disk Controller). На экран выводится список PCI— и ISA-устройств, подключенных оптических накопителей и жестких дисков, их характеристики и прочие сведения об аппаратной конфигурации. На этом подготовка компьютера к работе завершается, и BIOS по очереди просматривает указанные пользователем в настройках устройства и пробует с них загрузиться. Если в списке загрузочных устройств указан флоппи-привод, дело доходит до его проверки и в нем находится дискета, которая, однако, не подходит под стандарт загрузочного диска, BIOS выводит традиционное сообщение «Non-system disk or disk failure…». Остальные устройства при отсутствии загрузочной записи игнорируются. Когда находится подходящая загрузочная запись, BIOS загружает ее с носителя и передает ей управление. В загрузочной записи обычно находится системный загрузчик, который, получив управление, целиком загружает себя в оперативную память, спрашивает пользователя о том, какую операционную систему грузить, и запускает загрузчик соответствующей ОС. Начиная с этого момента компьютер можно считать запустившимся.
