Средства аппаратного мониторинга в составе современных компьютеров

Производительность компьютеров, к чему уже давно все привыкли, постоянно растет. Вместе с тем становиться все более сложным и оборудование внутри системных блоков, растет интеграция элементов, повышается энергопотребление составляющих устройств, и как производная – тепловыделение современных систем. Если еще не так давно с потребностями ПК вполне справлялся 150-200 ВА блок питания, то сегодня стандартом стала мощность порядка 250-300 ВА, – тенденция возрастания налицо. Еще лучше заметно прибавка мощности средств вентиляции типичного ПК. В свое время с задачей охлаждения справлялся один лишь маленький и тихий кулерок, о характеристиках которого не особо-то задумывались. Сейчас же это устройство сильно прибавило в размерах, весе, сложности конструкции, оборотах вентилятора, цене, но самое главное, – возросла его значимость. Этот элемент стал исключительно важен для жизни системы. Теперь уже редкий компьютерный журнал не публиковал на своих страницах серьезнейшего обзора средств охлаждения современных CPU, и популярность этой темы, по видимому, растет. Впрочем, к средствам охлаждения процессоров уже давно добавились вентиляторы для видеокарт, системных блоков, карманов и винчестеров, которыми уже сполна завалены даже самые посредственные магазины компьютерной техники. Взгляните на корпуса системных блоков. Вместо того, что бы уменьшаться в размерах, как на то надеялись и еще продолжают надеяться пользователи-эстеты, они наоборот – все прибавляют в объеме. Вместо двух пятидюймовых отсека сегодня уже вовсю предлагаются корпуса с четырьмя. Кроме того, шасси обрастают посадочными местами под дополнительные вентиляторы. Неспроста все это…

Пара оптических приводов CD-ROM и CD-RW уже вошла как бы в моду. Добавьте сюда возможный второй винчестер или резервный в кармане, и вы получите почти-что типичный ПК, а не то, что бы монстр какого ни-будь компьютерного фаната. Когда все это дело начинает работать разом, то к стенке спереди блока бывает страшновато прикасаться. Сколько все это потребляет электроэнергии, и как там внутри при такой температуре выдерживают все те многочисленные и высокоинтегрированные чипы – просто подумать страшно.

Проблема назревала давно. Проблема надежности. С ростом количества элементов любой системы, теоретически ее безотказность в целом снижается. Полупроводниковая техника крайне отрицательно реагирует на повышение температуры, а температурный режим, надо признать, имеет стойкую тенденцию к ухудшению. Кроме того, не только одни полупроводниковые элементы чувствительны к температуре, всякий материал имеющий температурный коэффициент расширения отличный от нуля деформируется при изменении окружающей температуры. Последнее очень критично для прецизионной конструкции винчестеров, чья основа – это чистая механика. Энергопотребление компьютера – величина, в общем-то, изменяющаяся динамически, зависящая от количества задействованных устройств и режима их работы. Каково ее максимально возможное значение в конкретном случае, – понятие в большей мере гипотетическое и трудно предсказуемое. К столь же иллюзорной характеристике, наверное, надо относить и мощность промаркированную на большинстве дешевых БП, каково ее истинное значение вряд ли кто либо узнает без серьезных исследований. Когда же энергопотребление системы не может быть удовлетворено мощностью БП, а такое случается все чаще и чаще, стабилизированное напряжение сначала плавно падает, потом пропадает вообще. Не говоря уже о надежности и долговечности самих БП в подобных режимах.

Производители оборудования для компьютерной техники начали задумываться об автономном контроле состояния оборудования уже давно. Для этих целей разрабатываются и внедряются специальные средства аппаратного мониторинга, призванные отслеживать многие критичные параметры. В случае опасности предусмотрена возможность предупреждения, отключения компьютера или же изменения режима работы некоторых устройств. Другое дело, пользуются пользователи возможностями аппаратного мониторинга или нет. Но, тем не менее, они присутствуют в комплектации большинства современных компьютеров, могут быть востребованы и задействованы в случае необходимости.

Средства контроля температуры CPU

Процессору уделяется особое внимание, это не только главный вычислительный узел компьютера, но обычно и самое горячее устройство в его составе, чья работоспособность неразрывно связана с обеспечением нормального температурного режима. При превышении температуры резко повышается вероятность ошибок в работе CPU,  при ее дальнейшем росте процессор останавливается, в наихудшем случае выходит со строя навсегда. Энергопотребление и тепловыделение современных процессоров сильно возросло, поэтому контроль температуры с некоторых пор стал первостепенной задачей.

Сначала на материнских платах стали располагать внешние термодатчики, которые могут измерять температуру снаружи процессора или его радиатора. Многие выпускаемые сейчас платы обладают только такой возможностью контроля температуры процессора. Наружные термодатчики отличаются разными вариантами исполнения. Часто внутри Socket’a можно увидеть гибкий «лепесток» силами собственной упругости поджимаемый к обратной стороне процессора. Такой вариант удобен, надо лишь следить, чтобы термистор плотно прижимался всей плоскостью кончика обязательно в центре процессора. Термодатчиком может быть и деталька, стоящая на тонких металлических ножках внутри разъема. У такого варианта несколько хуже упругость и контакт прилегания. В третьем случае внутри Socket’a ничего не видно, датчик находится под разъемом, напаянный на широкой дорожке платы. В данном случае датчик имеет тепловой контакт с ножками процессора. Медные, позолоченные выводы обеспечивают хороший отвод тепла, поэтому и являются точкой снятия температуры. В некоторых случаях для измерения температуры применяются внешние термодатчики, расположенные на гибком проводе. Это было характерно для слотовых моделей. Термодатчик на гибком проводе обычно крепиться к радиатору процессора, что не очень эффективно. Но в некоторых случаях, если сенсор снабжен особенно тонкими проводами, его можно приклеить скотчем к дну процессора, что может являться наилучшим вариантом для внешнего термоконтроля (рис.1).

Однако показания термистора снаружи никогда не соответствует реальному нагреву ядра, обычно его разница 5…150С. При медленном нагреве, это лишь пол беды – можно ввести поправку. Хуже то, что при резком нагреве ядра, внешний датчик никогда не реагирует вовремя, – внешний корпус всегда нагревается дольше. Нагрев ядра может уже достигнуть критического состояния, а наружный корпус лишь только начнет набирать температуру. Система мониторинга не успеет вовремя предотвратить катастрофу. Что особенно критично для новых мощных и горячих процессоров с «голым» ядром.

Компания Intel, начиная с Pentium II, стала монтировать внутри ядра термодиод. Инертность такого датчика гораздо меньше наружного, он нагревается почти-что одновременно с ядром. Кроме того, отдельно была задействована аналоговая система аварийного отключения процессора при нагреве выше 1250С. Однако и термодиод внутри  ядра оказался не лишен недостатков. Контролируется он цифровой системой мониторинга с дискретным временем пересчета температуры. И оказалось, что при дальнейшем росте мощности процессоров цифровая система контроля опять же перестала поспевать отслеживать температуру датчика при резком нагреве. Скорость нагрева внутри ядра Pentium IV и Athlon XP может достигать огромных значений – 30…500С/сек. В тоже время цифровая система мониторинга считывает температуру через определенные промежутки времени, которые обычно составляют десятые доли секунды и не могут быть меньше. За время между пересчетами температура ядра может подскочить на 100С и более градусов.

В особенно тяжелых случаях, например, при включении процессора с голым ядром – без радиатора, цифровая система мониторинга попросту не успеет отслеживать нарастание температуры. В конечном итоге процессор часто выходит со строя.

Поэтому инженерами Intel для Pentium IV была разработана дополнительная аналоговая система контроля Thermal Monitor, с отдельным датчиком (рис.2), которая не привязана к дискретным пересчетам и действует постоянно. Thermal Monitor, когда температура поднимается выше 850С (выдается сигнал PROCHOT#), задействует механизм модуляции тактовой частоты: то есть циклическое включение/отключение процессора без его полной остановки (рис.3). Производительность падает, но задачи продолжают выполнятся, – это равносильно понижению тактовой частоты, а значит энергопотребления и температуры. При падении температуры ниже порогового уровня, процессор включается на полную частоту.

Процессоры AMD получили термодиод внутри ядра начиная с моделей Athlon XP и Duron Morgan. Аналоговой системы аварийного отключения внутри ядра не предусмотрено. Температура термодиода может контролироваться цифровой системой мониторинга с тем же ограниченным временем пересчета. Именно по этой причине Athlon XP включенный без радиатора чаще всего сгорает сразу – цифровая система мониторинга не успевает среагировать на столь быстрый нагрев. Правда, инженеры AMD испытали в связке со стандартным внутренним термодатчиком внешнюю аналоговую схему аварийного отключения, быстродействие которой в несколько раз выше. С аналоговой системой контроля процессор успевает отключиться при любых обстоятельствах. Однако реализация в рабочем оборудовании такой системы мониторинга полностью зависит от производителей материнских плат, которые пока не спешат внедрять что либо подобное. Мало того, значительная часть материнских плат Socket A не включает в свой состав даже цифровой системы мониторинга способной взаимодействовать в внутренним термодатчиком процессора. Производители часто ограничиваются установкой старого внешнего термистора, со всеми его недостатками.

Цифровая система мониторинга в связке с термодатчиком внутри ядра в случае аварийной ситуации может показать свою эффективность лишь при присутствии металлического радиатора на ядре для любого процессора. Впрочем, при наличии радиатора со своевременным аварийным отключением справляются и внешние датчики температуры. Это рассчитано на случай остановки вентилятора кулера или других возможных причин перегрева процессора. В случае слетевшего с крепления радиатора, такая температурная диагностика для мощных процессоров, скорее всего, окажется бесполезной. Хотя, много ли кто видел оторвавшихся от Socket’a радиаторов?

Средства мониторинга материнской платы

Но все же основная тяжесть в обеспечении эффективными средствами аппаратного мониторинга лежит на материнской плате компьютера. Именно средствами материнской платы обрабатываются сигналы внутреннего или наружного датчиков температуры процессора и принимаются соответствующие решения. Кроме того, в набор средств мониторинга современных МВ входит еще целый ряд дополнительных средств: дополнительные датчики температуры (чипсета и наружного воздуха), датчики оборотов нескольких вентиляторов, средства мониторинга бортовых напряжений БП и батарейки. В обязанности оснащения материнской платы также входит задача отслеживать критичные уровни измеряемых величин, на уровне BIOS или аппаратной части, и задействовать спасительные механизмы в случае их превышения. Естественно, далеко не все выпускаемые сегодня материнские платы поддерживают богатые возможности аппаратного мониторинга, все зависит от конкретного производителя. Самая дешевая продукция малоизвестных фирм обычно обладает лишь минимальным набором подобных средств, с не самым эффективным механизмом их реализации.

Аппаратный мониторинг на материнской плате обычно реализуется с помощью специальных микросхем мониторинга. Эти чипы объединяют в себе средства (АЦП) для преобразования аналоговых величин: напряжений, сигналов с датчиков вентиляторов, сопротивления термисторов и термодиодов в цифровую форму. Одной такой микросхемы, как правило, достаточно для обеспечения системы необходимой информацией. Нередко производители материнских плат даже не используют всех возможностей чипов мониторинга, ограничиваясь лишь ограниченным по своему усмотрению набором функций. Некоторые производители системной логики внедрили средства аппаратного мониторинга на уровне чипсетов. Так, например, южный мост популярного чипсета от VIA КТ133(А) изначально оборудован собственными средствами мониторинга: три канала контроля температуры, пять напряжений и два вентилятора. Другой пример, чип ввода-вывода известного производителя -- Winbond (W83627HF) так же оборудован средствами для аппаратного мониторинга, повторяющими возможности популярной микросхемы мониторинга (W83782D). Таким образом, во многих случаях производителям МВ для организации аппаратного мониторинга даже не нужно прибегать к каким либо дополнительным средствам, все и так находится внутри чипов стандартного набора системной логики. Да вот только не все сборщики используют даже то, что дается им даром, по-видимому, экономя на сенсорах и разводке платы.

В качестве примера возможностей специальных микросхем аппаратного мониторинга можно привести характеристики популярного чипа W83782D производства Winbond со встроенным 8-ми разрядным АЦП (рис.4). Имеет 3 входа для контроля температуры, где датчиками могут выступать термисторы, а так же термодиоды – внутренние датчики процессоров (рис.5). Точность измерения температуры ±30С в диапазоне (-40…1200С). Для контроля напряжений предусмотрено 9 входов.

Точность измерения напряжения ±1%. Для контроля частоты вращения вентиляторов (рис.6) есть 3 входа. Кроме того, имеется датчик вскрытия корпуса. Налицо не слишком высокая точность измерения температуры, однако, погрешность такого порядка вообще характерна для подобных средств и от других производителей.

В комплектации материнских плат стандартом является включение, по крайней мере, одного-двух термодатчиков, прежде всего для процессора; хотя бы одного датчика оборотов вентилятора, тоже предусмотренного для процессора; а так же контроль бортовых напряжений. Остальные средства большинство производителей материнских плат могут  задействовать или же оставить не включенными по своему усмотрению. В качестве дополнительных датчиков температуры могут устанавливаться термисторы в определенных местах МВ, или же съемные термодатчики на гибком проводе, устанавливаемые пользователем по своему усмотрению.

Контроль и отображение показаний средств системного мониторинга изначально реализуются на уровне BIOS, хотя к данным состояния датчиков можно получить доступ и из ОС с помощью специального ПО. Критичным параметром в установках BIOS, после превышения которого компьютер отключается сейчас чаще всего является температура процессора, но все еще может быть и частота вращения вентилятора кулера. Причем сравнение частоты может вестись только во время загрузки BIOS. Если же плата оборудована автономными аналоговыми средствами мониторинга, то они имеют жесткие установки на аппаратном уровне, неподконтрольные со стороны программной среды и пользователя, в случае аварийной ситуации срабатывают моментально, независимо от настройки и состояния системы.

Средства мониторинга на видеокартах

С недавних пор на видеокартах так же начали внедряться довольно мощные средства аппаратного мониторинга и контроля параметров. И речь здесь идет не о ставшей уже тривиальной возможности отображения и изменения частот чипа/памяти видеоадаптера. Диагностике подвергаются напряжения питания на видекарте, температура видеочипа и памяти, скорость вращения охлаждающего графический процессор вентилятора. Аппаратные средства здесь такие же, как и на материнских платах. Однако аппаратный мониторинг на видеокартах реализуется лишь немногими производителями на отдельных моделях, какого-то общего, установившегося подхода здесь нет.

Примером здесь могут служит некоторые видеокарты из числа верхних моделей производства ASUS на чипах GeForse. Имидж ASUS известен, он славиться, прежде всего, своими широкими возможностями оверклокинга, повсеместно заложенными в продукцию этого производителя. Поэтому средства мониторинга здесь никак нельзя считать лишними. По крайней мере, с таковыми возможностями были модели видеокарт ASUS V6600, V7100Pro, V7700. Средства мониторинга в них реализованы с помощью универсальных микросхем аппаратного мониторинга производства Winbond. Контроль над состоянием датчиков осуществляется со среды Windows с помощью фирменной утилиты SmartDoctor (рис.7).

Другой известный производитель – Gigabyte реализует аппаратный мониторинг на своих видеокартах построенных на основе чипов ATI Radeon. Контроль температуры, напряжений питания и частоты вращения вентилятора осуществляется с помощью фирменной технологии V-Tuner – Windows-утилита со стильным дизайном интерфейса, с помощью которой можно следить за многочисленными параметрами видеокарты.

Известны так же видеокарты производства Leadtek, в частности – WinFast GeForce3 Titanium 200 TDH. Здесь тоже присутствует аппаратный мониторинг. Утилита WinFox со своей панели аппаратного мониторинга позволяет отслеживать состояние видеокарты Leadtek со среды Windows. Поддерживаются стандартные в таких случая возможности.

Несомненно, аппаратный мониторинг на мощных видеокартах весьма привлекательное средство, что, прежде всего, может понадобиться людям, увлекающимся оверклокингом. К сожалению, пока что слишком мало моделей оборудованы такими средствами. К тому же, программное обеспечение под средства мониторинга ряда карт, по-видимому, только находится в стадии разработки, – не унифицировано, к нему пока нет свободного доступа в Сети, работает не всегда корректно.

Средства аппаратного мониторинга HDD

Скоростные показатели и вместительность современных накопителей на жестких дисках постоянно растут. Вместе с тем, все в большей степени становиться актуальным вопрос о надежности накопителей. Ведь в случае поломки HDD, прежде всего, будет потеряно огромное количество данных, цена которых может многократно превосходить стоимость самого накопителя. Основа же любого винчестера – это механика, которая здесь значит больше чем электроника. Механические детали всегда подвержены силам трения, а значит нагреву и постоянному износу, чего никак нельзя избежать. Кроме того, конструкция винчестера гораздо сильнее подвержена влиянию внешних факторов: вибрации, ударов, перегрева, чем все остальные компоненты компьютера. Работа HDD нуждается в постоянном контроле.

Винчестеры первыми из устройств компьютера обзавелись собственной, автономной системой диагностики, способной определять состояние накопителя, вносить изменения и предупредить ошибки и аварийный исход. Эти обязанности возложены на S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Alerting and Reporting Technology) – "Технология Самодиагностики, Анализа и Отчета"; впервые внедренную в 1993 году стараниями компании Quantum.

S.M.A.R.T. – это микропрограмма заложенная в контроллер дискового накопителя еще при его производстве, она работает всегда пока работает винчестер. Ее суть заключается в постоянном контроле состояния HDD, отслеживания механических и электрических параметров, сканировании поверхности диска и по возможности самостоятельном исправлении некоторых возникающих дефектов. Тестирование проводится регулярно, хотя на общей производительности компьютера это никак не отражается, так как происходит в паузах, когда машина простаивает. Получается, что винчестер тестирует сам себя… Система S.M.A.R.T. может замерять до 30 параметров жесткого диска, регулярно записывая и обновляя данные о них в энергонезависимой памяти винчестера или на неиспользуемых операционной системой секторах диска. Кроме того, именно S.M.A.R.T. выявляет те секторы, которые могут стать плохими, информация с них переносится на резервные области диска – переназначенные bed-секторы. С помощью данных S.M.A.R.T. можно предопределить предаварийное или даже уже аварийное состояние винчестера и вовремя успеть спасти информацию.

На сегодняшний день не существует жесткой спецификации на технологию S.M.A.R.T., поэтому разные производители на разных моделях своих накопителей сами могут определять число и степень контролируемых параметров. Обычно подконтрольны 10…15 наиболее важных параметров, хотя их число растет, вместе с выходом новых моделей HDD. На устаревших винчестерах S.M.A.R.T. может не отображаться вообще. Информация о параметрах записывается в виде атрибутов (attributes), которые изначально имеют наивысшее значение, типичные здесь числа: 100, 200, 253. Потом, по мере износа, наработки ошибок и дефектов значения атрибутов уменьшаются. Чем больше износ или наработка ошибок того или иного параметра, тем меньше его атрибут. Для каждого параметра определены граничные значения атрибута (threshold), падение ниже которого, по мнению производителя, означает недопустимый износ накопителя, хотя тот еще и продолжает работать.

В качестве примера рассмотрим несколько наиболее важных атрибутов S.M.A.R.T.:
• Reallocated Sectors Count. Количество переназначенных секторов (remap). Это сбойные секторы, которые были выявлены на поверхности диска и данные с них были перемещены в резервную область. Они еще не являются bed-блоками (bb), но большое их количество замедляет работу винчестера. Внезапное появление большого количества ремапов может говорить о проблемах в надежности накопителя.

  • Current Pending Sector Count. Текущее количество нестабильных секторов. Нестабильные секторы, это секторы при работе с которыми отмечались проблемы, но они еще не были перенесены в резервную область. Если ошибки с секторами, помеченными как нестабильные, повторятся в дальнейшем, то они будут перемещены. Те секторы при последующей работе с которыми ошибок выявлено не было, исключаются из списка нестабильных.

  • Raw Read Error Rate. Частота появления ошибок при чтении данных с диска.
Seek Error Rate. Частота появления ошибок позиционирования магнитных головок привода.
Uncorrectable Sector Count. Количество не скорректированных ошибок, при чтении/записи секторов.

  • Write Error Rate. Частота появления ошибок при записи данных.

  • Spin Retry Count. Количество повторов старта шпинделя диска, если первая попытка была неудачной. Довольно распространенный дефект старых накопителей. Заключается в том, что винчестер не может запуститься с первого раза. Приходится выключать и включать компьютер снова.

Да и высокая температура критична не только для процессора, больших микросхем материнской платы и плат расширения. Внутренними датчиками температуры уже обзавелись и современные накопители на жестких дисках. Высокая скорость вращения дисков и нагруженный контроллер здорово добавляют тепла HDD. Для чувствительной конструкции винчестера перегрев чреват не только увеличением вероятности количества сбоев во время работы, но и неизбежно приводит к повышенному износу накопителя, сокращению его срока службы, а то и к неожиданным, внезапным поломкам. Температуру HDD и состояние S.M.A.R.T. можно контролировать с помощью предназначенных для этого утилит мониторинга, процесс этот можно даже автоматизировать.

Программные средства для обеспечения мониторинга

Мониторинг состояния устройств материнской платы

Данные средств аппаратного мониторинга современных материнских плат отображаться в соответствующем разделе BIOS. Однако среда BIOS Setup не является рабочим состоянием компьютера, работающего здесь лишь при очень малой нагрузке. Настоящая работа машины начинается лишь после загрузки операционной системы и запуска ресурсоемких программ, нагружающих большинство компонентов системы, уже после основательного прогрева пространства системного блока. Лишь в таком – рабочем состоянии визуальный контроль параметров аппаратного мониторинга можно считать наиболее объективным. Для этих целей служат специальные утилиты аппаратного мониторинга, способные отображать показания датчиков материнской платы в любое время на протяжении работы ПК, а так же производить аварийное предупреждение и отключение системы, в случае выхода некоторых показателей за пределы критичных значений. Хотя в последнем случае, аварийное отключение менее эффективно, чем те же функции реализованные средствами BIOS, а тем более встроенными в МВ средствами автономного аппаратного контроля. Средства мониторинга в среде ОС целесообразно использовать для визуального контроля параметров в рабочей среде.

Наиболее оптимальным вариантом, на мой взгляд, является утилита MBProbe. С помощью этой программы можно снимать температуру от нескольких термодатчиков, определить напряжения ядра процессора и бортовые напряжения материнской платы, держать под контролем обороты вентиляторов (рис.8). Так же там существует гибкая система настроек отображения показаний и установки граничных значений контролируемых параметров, после превышения которых, программа переходит в аварийный режим работы.

Прежде чем приступить к настройке MBProbe, следовало бы  сначала разобраться со способом инициализации измерительных преобразований, применяемых на материнских платах. Здесь стоит уточнить, что большинство универсальных утилит системного мониторинга обычно нуждаются в предварительной настройке, потому как их установки по умолчанию далеко не всегда корректно отражают информацию или же не всегда удобны в работе.

На материнских платах устанавливаются специальные измерительные преобразователи, преобразующие аналоговый сигнал, будь то напряжение, температура или обороты ротора вентилятора, в цифровую форму. Раньше для этих целей применялись специальные микросхемы, но теперь все чаще эти функции интегрируются в «южный мост» чипсета материнской платы. Измерительных преобразователей такого рода существует довольно много, и чем больше их может идентифицировать программа мониторинга, тем лучше.

При запуске либо инсталляции универсальная программа мониторинга определяет все типы измерительных преобразователей, которые присутствуют в системе. Далее она настраивается на их работу, снимает с портов сигналы, преобразуя их в доступную для пользователя форму в виде числовых значений в общепринятых единицах. Однако здесь нужно учитывать некоторую специфику в инициализации показаний устройств. Дело в том, что все современные преобразователи многоканальные, к ним можно подключать по несколько однотипных датчиков. Производители материнских плат могут использовать разные измерительные каналы по своему усмотрению, либо не использовать их вообще, последнее характерно для дешевой продукции. Программе мониторинга изначально неизвестно для чего в каждом конкретном случае используется тот или иной канал: меряет ли он, к примеру, температуру процессора или же чипсета, а может вы его станете использовать для измерения температуры собственного тела? То же самое и для вентиляторов. Путаницы нет разве что с измерением напряжений. Среди производителей существует правило, назначать первые каналы соответствующих преобразователей для измерения температуры и оборотов вентилятора центрального процессора. Однако и это не всегда соблюдается.

Программа мониторинга по умолчанию сама указывает предполагаемое назначение того или иного датчика. Однако именно здесь и может быть несоответствие. Например, в строке для температуры процессора могут оказаться показания съемного датчика и т.д. В этом случае нужно будет вручную переназначить номера каналов измерительных преобразователей для несоответствующих им устройств. Или же заменить названия устройств напротив соответствующих показателей. В случае с MBProbe это делается во вкладках «Temperature» и «Fan» (рис.9; 10). В первой из них можно выбрать из выпадающих списков нужный канал для устройств с контролируемым нагревом, во второй указать название для того или иного номера датчика оборотов вентилятора. Нужно учитывать, что некоторые, а иногда даже и все каналы температуры, могут не мерить ничего вообще. Это зависит от производителя, как он распорядился возможностями, скажем, чипсета.

Во вкладке «Display» настраивается отображение измеряемых значений в трее и частота опроса датчиков «swop every». Чем чаще опрашиваются датчики, тем точнее будут показания программы. Те показатели, что отмечены в «Status icon temperature» будут отображаться непосредственно в значке в трее. Те же, что выбраны в «Tool tip» вплывут в полоске, при наведении на значок курсора мышки. Все очень практично.

Кроме отображения показаний, MBProbe может контролировать их состояние и задействовать аварийные средства в случае перегрева, поломки вентилятора или отклонения сверх нормы питающих систему напряжений. Здесь так же предусмотрены достаточно гибкие настройки. Так в случае аварийной ситуации, программа может предупреждать об этом звуком, миганием значка в трее или же прибегать к более кардинальным средствам – переход компьютера в спящий режим с пониженным энергопотреблением или же его полное отключение. Порядок действий выбирается во вкладке «Tasks». В разделе «On Warning» устанавливается тип выдаваемого сигнала, в случае выхода контролируемых параметров за допустимые предельные значения. Это может быть звуковой и цветовой сигналы. В разделе «On Critical Event» находятся более серьезные установки. Здесь можно задать, в случае аварийной ситуации, переход системы в ждущий режим «Suspend» с минимальным энергопотреблением. При этом гаснет экран и диски переходят на пониженные обороты. В случае выбора «Shutdown», компьютер просто отключится. Так же можно остановить выбор на «Execute Program», тогда при критической ситуации может быть запущена указанная пользователем программа, в комплект таковая не входит. Такая программа могла бы корректно, с сохранением всех данных завершить работу компьютера и отключить питание, или же выполнить другие действия.

Граничные пределы температуры задаются во вкладке «Temperature» напротив каждого задействованного термодатчика. Если температура, скажем, процессора поднимется выше граничного значения, то сначала включится сигнализация об аварийном состоянии. При еще более сильном перегреве компьютер может быть отключен или переведен в режим сна. К граничному значению температуры привязана величина «0С above warming» из вкладки «Tasks», – если нагрев возрастет сверх граничного значения на указанную здесь величину, то будет выполнено действие отмеченное в строке ниже. Примерно так же обстоят дела и из контролем оборотов вентиляторов во вкладке «Fan». Там внизу есть строка «Below», где указаны проценты от выставленных выше номинальных значений, по умолчанию стоит 70%. Это значит, что обороты могут находиться в интервале от 70% от номинала и выше. Если частота опустится ниже, то произойдет действие указанное в «On critical event». Для напряжений так же предусмотрен допустимый разброс значений, по умолчанию стоит 10%, хотя лучше поставить на 5%. При выходе напряжения за допустимые рамки, включается аварийный сигнал, переход в режим сна или отключение компьютера при этом не происходит.

На системе с CPU Duron 700 и Windows 98 SE для отключения компьютера или перевода его в режим сна MBProbe понадобилось 20…30 секунд, при этом было открыто пара офисных приложений. При остановившемся вентиляторе кулера иле перегреве воздуха внутри корпуса системного блока этого времени вполне достаточно, чтобы безболезненно остановить работу системы. Все не сохраненные данные при отключении ПК теряются. Однако аварийное завершение работы силами одной только MBProbe не всегда возможно, в работе могут оказаться программы, которые будут препятствовать Windows перейти в спящий режим или отключить компьютер.

Другой известной программой аппаратного мониторинга является Motherboard Monitor. Размер этой утилиты в несколько раз больше описанной ранее MBProbe, она требует инсталляции в систему. Особенностью Motherboard Monitor является очень гибкая система настроек, где по индивидуальным предпочтениям может настраиваться очень много параметров, вплоть до цветов отображения, и даже тональности и частоты следования аварийного сигнала тревоги. Окно настроек (рис.11) Motherboard Monitor состоит из большого числа вкладок, разделов и подразделов. Однако вместе с программой мониторинга по тому же адресу можно скачать и модуль многоязыковой поддержки, среди языков которого присутствует и русский. С интерфейсом программы на русском языке гораздо проще разобраться, но все равно, потребуется некоторое время на окончательную доводку ее возможностей, так сказать, под себя.

При инсталляции Motherboard Monitor не сопоставляет для датчиков температуры те измерительные преобразователи, с помощью которых должны преобразовываться их показания, в строках остаются значения «None». Хотя сами преобразователи определяются для конкретной материнской платы и присутствуют в списке. Поэтому нужно будет вручную во вкладке «Температуры» указать для каждого термодатчика его канал измерения. Подход здесь такой же, как это было описано ранее, для предыдущей программы.

Отображение температур для каждого указанного датчика могут быть выведено в область системного трея. Отдельно настраивается всплывающая полоска подсказки, появляющаяся при наведении курсора мышки на значок Motherboard Monitor в трее. Туда могут быть заданы показания разных датчиков температуры, оборотов вентиляторов и напряжений. Так же на экран можно вывести отдельную панель индикаторов (рис.12), вид которой так же настраивается. В панели настроек присутствует возможность (вкладка «Интервальный и системный протоколы») создания файла отчета, куда будут через указанные промежутки времени записываться показания датчиков. Во вкладке «Параметры тревоги» также можно создать файл, куда будут заноситься данные только в случае тревоги. Во вкладке же «Макс/Мин» представлена статистика с указанием максимальных, минимальных, средних значений для всех задействованных датчиков на протяжении текущего сеанса работы.

Параметры тревоги настраиваются индивидуально для каждого датчика. При этом может включаться зуммер из системного динамика, проигрываться отдельный звуковой файл, так же в случае аварийной ситуации может быть отправлено сообщение по e-mail. Номинально существует возможность в случае аварийной ситуации назначить отключение либо другие действия для завершения работы компьютера. Однако для этого должен быть установлен отдельный модуль SHDN от других разработчиков. По размеру этот модуль превосходит саму Motherboard Monitor, кроме того, он платный, в Help’e есть ссылка на эту программу. Впрочем, в стандартном наборе имеется возможность указания запуска любой другой программы (и даже ключа для нее), в случае поступления аварийного сигнала.

Мониторинг состояния накопителей на жестких дисках

Температура винчестера, атрибуты внутренней системы диагностики S.M.A.R.T., а так же бортовые напряжения, показания термодатчиков и датчиков оборотов вентиляторов материнской платы могут быть представлены с помощью утилиты SpeedFan. Кроме того, у SpeedFan имеется индикатор загрузки процессора (рис.13), а так же из раздела «Info» можно получить некоторую информацию об установленных модулях памяти.

Возможности SpeedFan не ограничиваются одним лишь аппаратным мониторингом состояния системы. В эту утилиту заложены возможности изменения частоты FSB, а значит и частоты процессора во время работы компьютера. Так же имеется возможность регулирования частоты вентилятора в зависимости от температуры нагрева процессора. Однако и та и другая функции, прежде всего, должны поддерживаться со стороны материнских плат, что, впрочем, не характерно для подавляющего большинства из них.

SpeedFan может выводить температуру одного датчика, по выбору пользователя, в область системного трея. При наведении курсора на его значок дополнительно появляется полоска подсказки, где уже будут отображены показатели всех задействованных датчиков температуры и частоты. Настраивается все это в окне «Configure». Существует возможность задавать граничные температуры для каждого датчика, однако аварийное предупреждение выводится лишь в раскрытом окне SpeedFan, никаких звуковых, и сигналов на экран не выводится. Во вкладке «S.M.A.R.T.» доступна информация об атрибутах системы самодиагностики всех установленных винчестеров.

DTemp – еще одна утилита, способная представить информацию о состоянии винчестера (рис.14). Возможности DTemp относятся только к HDD: программа может выводить температуру винчестера в системный трей, а так же выдавать информацию о характеристиках установленных в системе накопителей и состоянии их атрибутов S.M.A.R.T. В настройках программы можно указать частоту опроса датчиков, которая не может быть меньше одной минуты и задать критический уровень нагрева, после чего будет включаться аварийное предупреждение. Предупреждение так же может включаться при выходе атрибутов S.M.A.R.T. за пределы граничных значений.

В качестве средства постоянного контроля состояния атрибутов S.M.A.R.T. для винчестеров можно использовать утилиту S.M.A.R.T. vision – утилита предварительной диагностики. Интерфейс программы на русском языке, к тому же имеется подробное описание ее работы. S.M.A.R.T. vision определяет состояние HDD перед загрузкой Windows и если все нормально, в трее появляется иконка зеленого цвета. О предаварийном состоянии, когда вышел за пределы один или несколько атрибутов второстепенного значения, предупредит иконка желтого цвета, а если она будет красной – здесь уже стоит думать о спасении данных и замене винчестера, так как упали основные атрибуты S.M.A.R.T.

Можно просмотреть и сами атрибуты S.M.A.R.T., но только в упрощенном виде (рис.15), где величины текущих и предельных значений отображаются лишь в виде полосок разного цвета, без

числовых значений. Такая программка, несомненно, покажется полезной сервисным инженерам и системным администраторам в местах, где сосредоточено много рабочих машин, и их состояние и сохранность информации должны быть постоянно под контролем.

Стоит так же упомянуть утилиту Active SMART Monitor которая может контролировать через заданные промежутки времени состояние SMART. C помощью этой утилиты можно просмотреть весь список атрибутов SMART для установленных накопителей (рис.16).

Дополнительные средства аппаратного мониторинга

Кроме устройств аппаратного мониторинга, которые входят в стандартную комплектацию компьютерного оборудования и обычно интегрируются с программной средой, существует еще отдельный класс дополнительных устройств, устанавливаемых отдельно. К таковым можно отнести цифровые средства измерения температуры, дополнительно устанавливаемые обычно в 5,25 дюймовые отсеки системного блока. Такие цифровые термометры снабжены датчиками температуры на гибких проводах, которые можно присоединять к всевозможным устройствам компьютера: приводам HDD, CD-ROM/RW, CPU, всевозможным микросхемам или же просто для измерения температуры воздуха внутри корпуса. Чаще всего 5,25-ти дюймовые блоки-термометры еще и включают в себя дополнительные функции. Так их панели могут быть оборудованы USB-хабом, аудио и игровыми разъемами, посадочным местом под HDD, вентиляторами (рис.17; 18).

Применяются так же устройства температурного контроля, функционирующие автономно от программной среды, встраиваемые в БП и компьютерные корпуса. Их назначение – регулировать те или иные параметры устройств вентиляции. Например, в корпусных блоках питания от приличных производителей обычно устанавливается плата с терморегулятором, регулирующая обороты вентилятора БП. Чем выше потребляемая мощность и температура БП, тем быстрее вращается вентилятор. Когда же ПК работает в пол силы, то обороты вентилятора замедляются, тем самым достигается тишина работы этого узла ПК. Но некоторые производители компьютерных корпусов пошли еще дальше, оснастив их еще более мощными средствами контроля и регулирования. Например, качественные корпуса производства 3R System серии Air изначально поставляются с контроллером-регулятором температуры (рис.19).

Контроллер может измерять температуру по трем каналам, а так же обеспечить 10-ти уровневое управление скоростью вентиляторов для каждого из каналов. То есть, устройство постоянно отслеживает температуру в заданных точках и регулирует скорость вращения до трех вентиляторов таким образом, что бы температура не выходила за установленные пределы. Контроллер может автоматически отключать компьютер при превышении допустимой температуры одного из каналов. Показания отображаются на стильном индикаторе на передней панели корпуса (рис.20).

**

**

Автономной системой терморегуляции обзавелись и модификации некоторых кулеров, например, так было на DP5-7H53F-0C и DI4-7H53D-0C производства Cooler Master. При значительном нагреве радиатора вентилятор работает на полную мощность. И переходит в тихий режим с пониженными оборотами, когда температура радиатора уменьшается и перегрев процессору не угрожает. Для включения кулеров снабженных внутренним датчиком оборотов иногда применяются специальные переходники, постоянно регистрирующие обороты вентилятора. Если обороты падают до низкого уровня, то устройством включается собственная звуковая сигнализация, предупреждающая об аварийном режиме вентилятора.