UEFI là gì và nó khác với BIOS như thế nào?

BIOS sẽ sớm bị khai tử: Intel đã công bố kế hoạch thay thế hoàn toàn nó bằng UEFI trên tất cả các chipset của họ vào năm 2020. Nhưng UEFI là gì và nó khác với BIOS như thế nào chúng ta đều quen thuộc?

Cả UEFI và BIOS đều là phần mềm cấp thấp khởi động khi bạn khởi động PC trước khi khởi động hệ điều hành, nhưng UEFI là một giải pháp hiện đại hơn, hỗ trợ ổ cứng lớn hơn, thời gian khởi động nhanh hơn, nhiều tính năng bảo mật hơn và - thuận tiện - đồ họa và chuột con trỏ.

Chúng tôi đã thấy các PC mới hơn được phát hành với UEFI vẫn gọi nó là BIOS BIOS, để tránh gây nhầm lẫn cho những người đã quen với BIOS PC truyền thống. Ngay cả khi PC của bạn sử dụng thuật ngữ BIOS BIOS, các PC hiện đại bạn mua ngày nay gần như chắc chắn sẽ xuất xưởng với phần mềm UEFI thay vì BIOS. Đây là lý do tại sao.

BIOS là gì?

BIOS là viết tắt của hệ thống đầu vào-đầu ra cơ bản. Đó là phần mềm cấp thấp nằm trong chip trên bo mạch chủ của máy tính của bạn. BIOS tải khi máy tính của bạn khởi động và BIOS chịu trách nhiệm đánh thức các thành phần phần cứng của máy tính của bạn, đảm bảo chúng hoạt động tốt và sau đó chạy bộ tải khởi động khởi động Windows hoặc bất kỳ hệ điều hành nào khác mà bạn đã cài đặt.

Bạn có thể định cấu hình các cài đặt khác nhau trong màn hình thiết lập BIOS. Các cài đặt như cấu hình phần cứng, thời gian hệ thống và thứ tự khởi động của máy tính của bạn được đặt ở đây. Bạn có thể truy cập màn hình này bằng cách bấm một phím cụ thể - khác nhau trên các máy tính khác nhau, nhưng thường là Esc, F2, F10 hoặc Xóa - trong khi máy tính khởi động. Khi bạn lưu một cài đặt, nó sẽ được lưu vào bộ nhớ trên bo mạch chủ của bạn. Khi bạn khởi động máy tính, BIOS sẽ cấu hình PC của bạn với các cài đặt đã lưu.

BIOS trải qua POST hoặc Tự kiểm tra bật nguồn trước khi khởi động hệ điều hành của bạn. Nó kiểm tra để đảm bảo cấu hình phần cứng của bạn là hợp lệ và hoạt động đúng. Nếu có gì đó không đúng, bạn sẽ thấy một thông báo lỗi hoặc nghe một loạt mã bíp khó hiểu. Bạn sẽ phải tìm hiểu các chuỗi tiếng bíp khác nhau có nghĩa là gì trong hướng dẫn sử dụng máy tính.

Khi máy tính của bạn khởi động - và sau khi POST kết thúc - BIOS sẽ tìm Bản ghi khởi động chính hoặc MBR, được lưu trữ trên thiết bị khởi động và sử dụng nó để khởi động bộ tải khởi động.

Bạn cũng có thể thấy từ viết tắt CMOS, viết tắt của Bổ sung Kim loại-Ôxit-Chất bán dẫn. Điều này đề cập đến bộ nhớ được hỗ trợ bởi pin nơi BIOS lưu trữ các cài đặt khác nhau trên bo mạch chủ. Nó thực sự không còn chính xác nữa, vì phương pháp này đã được thay thế bằng bộ nhớ flash (còn được gọi là EEPROM) trong các hệ thống hiện đại.

Tại sao BIOS bị lỗi thời

BIOS đã xuất hiện từ lâu và không phát triển nhiều. Ngay cả các PC MS-DOS được phát hành vào những năm 1980 cũng có BIOS!

Tất nhiên, BIOS đã phát triển và cải thiện theo thời gian. Một số tiện ích mở rộng đã được phát triển, bao gồm ACPI, Cấu hình nâng cao và Giao diện nguồn. Điều này cho phép BIOS dễ dàng cấu hình các thiết bị hơn và thực hiện các chức năng quản lý năng lượng tiên tiến, như ngủ. Nhưng BIOS đã không tiến bộ và cải tiến nhiều như các công nghệ PC khác có từ thời MS-DOS.

BIOS truyền thống vẫn có những hạn chế nghiêm trọng. Nó chỉ có thể khởi động từ các ổ đĩa từ 2.1 TB trở xuống. Ổ đĩa 3 TB hiện đang phổ biến và một máy tính có BIOS không thể khởi động từ chúng. Hạn chế đó là do cách hệ thống Master Boot Record của BIOS hoạt động.

BIOS phải chạy ở chế độ bộ xử lý 16 bit và chỉ có 1 MB dung lượng để thực thi. Nó gặp sự cố khi khởi tạo nhiều thiết bị phần cứng cùng một lúc, dẫn đến quá trình khởi động chậm hơn khi khởi tạo tất cả các giao diện và thiết bị phần cứng trên một thiết bị hiện đại. PC.

BIOS đã cần thay thế trong một thời gian dài. Intel bắt đầu làm việc với đặc điểm kỹ thuật Giao diện phần mềm mở rộng (EFI) từ năm 1998. Apple đã chọn EFI khi chuyển sang kiến ​​trúc Intel trên máy Mac của mình vào năm 2006, nhưng các nhà sản xuất PC khác đã không tuân theo.

Năm 2007, các nhà sản xuất Intel, AMD, Microsoft và PC đã đồng ý về thông số kỹ thuật Giao diện phần mềm mở rộng hợp nhất (UEFI) mới. Đây là một tiêu chuẩn toàn ngành được quản lý bởi Diễn đàn giao diện phần mềm mở rộng hợp nhất và không chỉ do Intel điều khiển. Hỗ trợ UEFI được giới thiệu cho Windows với Windows Vista Service Pack 1 và Windows 7. Phần lớn các máy tính bạn có thể mua hiện nay sử dụng UEFI thay vì BIOS truyền thống.

Cách UEFI thay thế và cải thiện trên BIOS

UEFI thay thế BIOS truyền thống trên PC. Không có cách nào để chuyển từ BIOS sang UEFI trên PC hiện có. Bạn cần mua phần cứng mới hỗ trợ và bao gồm UEFI, như hầu hết các máy tính mới làm. Hầu hết các triển khai UEFI cung cấp mô phỏng BIOS để bạn có thể chọn cài đặt và khởi động các hệ điều hành cũ mong đợi BIOS thay vì UEFI, vì vậy chúng tương thích ngược.

Tiêu chuẩn mới này tránh được những hạn chế của BIOS. Phần sụn UEFI có thể khởi động từ các ổ đĩa 2.2 TB hoặc lớn hơn - trên thực tế, giới hạn lý thuyết là 9,4 zettabyte. Đó là khoảng ba lần kích thước ước tính của tất cả các dữ liệu trên Internet. Đó là bởi vì UEFI sử dụng sơ đồ phân vùng GPT thay vì MBR. Nó cũng khởi động theo cách chuẩn hơn, khởi chạy các tệp thực thi EFI thay vì chạy mã từ bản ghi khởi động chính của ổ đĩa.

UEFI có thể chạy ở chế độ 32 bit hoặc 64 bit và có nhiều không gian địa chỉ hơn BIOS, điều đó có nghĩa là quá trình khởi động của bạn nhanh hơn. Điều đó cũng có nghĩa là màn hình thiết lập UEFI có thể trơn hơn màn hình cài đặt BIOS, bao gồm hỗ trợ đồ họa và con trỏ chuột. Tuy nhiên, điều này không bắt buộc. Nhiều PC vẫn xuất xưởng với giao diện cài đặt UEFI ở chế độ văn bản trông và hoạt động giống như màn hình thiết lập BIOS cũ.

UEFI được đóng gói với các tính năng khác. Nó hỗ trợ Secure Boot, có nghĩa là hệ điều hành có thể được kiểm tra tính hợp lệ để đảm bảo không có phần mềm độc hại nào bị can thiệp vào quá trình khởi động. Nó có thể hỗ trợ các tính năng kết nối mạng ngay trong phần sụn UEFI, có thể hỗ trợ khắc phục sự cố và cấu hình từ xa. Với một BIOS truyền thống, bạn phải ngồi trước một máy tính vật lý để cấu hình nó.

Nó cũng không chỉ là một sự thay thế BIOS. UEFI về cơ bản là một hệ điều hành nhỏ chạy trên phần sụn của PC và nó có thể làm được nhiều hơn BIOS. Nó có thể được lưu trong bộ nhớ flash trên bo mạch chủ hoặc có thể được tải từ ổ cứng hoặc chia sẻ mạng khi khởi động.

Các PC khác nhau với UEFI sẽ có giao diện và tính năng khác nhau. Tất cả tùy thuộc vào nhà sản xuất PC của bạn, nhưng những điều cơ bản sẽ giống nhau trên mỗi PC.

Cách truy cập Cài đặt UEFI trên PC hiện đại

Nếu bạn là người dùng PC bình thường, chuyển sang máy tính có UEFI sẽ không phải là một thay đổi đáng chú ý. Máy tính mới của bạn sẽ khởi động và tắt nhanh hơn so với BIOS và bạn có thể sử dụng các ổ đĩa có dung lượng từ 2,2 TB trở lên.

Nếu bạn cần truy cập các cài đặt cấp thấp, có thể có một chút khác biệt. Bạn có thể cần truy cập màn hình cài đặt UEFI thông qua menu tùy chọn khởi động Windows thay vì nhấn phím trong khi máy tính của bạn khởi động. Với PC hiện đang khởi động rất nhanh, các nhà sản xuất PC không muốn làm chậm quá trình khởi động bằng cách chờ xem bạn có nhấn phím không. Tuy nhiên, chúng tôi cũng đã thấy các PC có UEFI cho phép bạn truy cập BIOS theo cách tương tự, bằng cách nhấn một phím trong quá trình khởi động.

Trong khi UEFI là một bản nâng cấp lớn, phần lớn nằm ở phía sau. Hầu hết người dùng PC sẽ không bao giờ nhận thấy - hoặc cần quan tâm - rằng các PC mới của họ sử dụng UEFI thay vì BIOS truyền thống. Họ sẽ chỉ làm việc tốt hơn và hỗ trợ các tính năng và phần cứng hiện đại hơn.

Để biết thêm thông tin chi tiết, hãy đọc lời giải thích của Adam Williamson về Red Hat về quy trình khởi động của UEFI khác nhau như thế nào. Bạn cũng có thể đọc Câu hỏi thường gặp chính thức của UEFI.

Tín dụng hình ảnh: Wikimedia Commons