EFI接棒 傳統(tǒng)BIOS將功成身退

BIOS（Basic Input/Output System，基本輸入/輸出系統(tǒng)）作為PC的核心固件，是用戶最初設(shè)置和操作PC的環(huán)境，負(fù)責(zé)溝通硬件和軟件的交互聯(lián)系。在幾乎所有硬件架構(gòu)都曾歷經(jīng)數(shù)次徹底革新的情況下，傳統(tǒng)BIOS一直是修補(bǔ)式的漸進(jìn)發(fā)展，由于軟硬件均發(fā)展迅速，沿用20多年前的基本模式的BIOS已成為PC前進(jìn)的包袱。傳統(tǒng)BIOS正遭受兼容性、維護(hù)和擴(kuò)展等一系列技術(shù)挑戰(zhàn)，被EFI（Extensible Firmware Interface，可擴(kuò)展固件接口）的取代趨勢(shì)已日趨明朗。

ＢＩＯＳ廉頗老矣

BIOS被取代的必然性是由技術(shù)發(fā)展決定的，主要是架構(gòu)的限制。BIOS作為操作系統(tǒng)與硬件之間的接口，對(duì)于硬件性能有著至關(guān)重要的影響，一臺(tái)計(jì)算機(jī)性能優(yōu)越與否，很大程度上取決于主板的BIOS管理功能是否先進(jìn)。BIOS的服務(wù)都是通過中斷完成，自身采用16位匯編代碼編寫，在32位處理器成為主流時(shí)，為了兼容16位中斷系統(tǒng)，必須保留16 位運(yùn)行模式。如今處理器進(jìn)入64位時(shí)代，但仍然要保留16位運(yùn)行模式，由此導(dǎo)致的代碼運(yùn)行緩慢、啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)等問題，已成為傳統(tǒng)BIOS的致命軟肋。

BIOS存放在主板芯片中，需要特殊工具和技術(shù)才可以對(duì)內(nèi)容進(jìn)行修改或重新編譯，而且存儲(chǔ)容量有限，BIOS添加新功能會(huì)受到容量限制，這也在一定程度上限制了BIOS發(fā)展。同時(shí)，BIOS晦澀難懂、技術(shù)門檻較高的特點(diǎn)也不適應(yīng)目前簡(jiǎn)單、易用的趨勢(shì)。BIOS不能完全達(dá)到即插即用，需要對(duì)硬件驅(qū)動(dòng)和I/O資源進(jìn)行調(diào)整，尤其是中斷分配這個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)上，必須進(jìn)入BIOS手動(dòng)調(diào)整，一旦出現(xiàn)了某些新類型硬件，甚至還需要手動(dòng)刷新BIOS版本，這些操作往往令非專業(yè)人員感到技術(shù)門檻很高。盡管后來的發(fā)展讓硬件正常運(yùn)轉(zhuǎn)變得相對(duì)簡(jiǎn)單，但硬件沖突還是不可避免，此時(shí)要手動(dòng)調(diào)整硬件驅(qū)動(dòng)及分配資源，需要的專業(yè)知識(shí)就更多。

繼任者什么樣

EFI是英特爾為全新類型的PC固件的體系結(jié)構(gòu)、接口和服務(wù)提出的建議標(biāo)準(zhǔn)，被視為是BIOS的繼任者。它是1999年為安騰而生的，2005年英特爾把EFI規(guī)范貢獻(xiàn)給業(yè)界，成立統(tǒng)一的EFI論壇，即管理EFI規(guī)范的非營(yíng)利性國(guó)際組織UEFI。業(yè)務(wù)上的競(jìng)爭(zhēng)并不妨礙技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)上合作，在11家UEFI創(chuàng)始推進(jìn)公司中，既涵蓋了AMD、Intel這樣的芯片廠商，也包括操作系統(tǒng)廠商、個(gè)人電腦廠商，更涵蓋了Phoenix和AMI這樣的獨(dú)立BIOS廠商。從BIOS 到UEFI的轉(zhuǎn)型得到主要行業(yè)參與者的支持，EFI成為公認(rèn)的可靠、穩(wěn)定的新一代BIOS標(biāo)準(zhǔn)。

ＵＥＦＩ平臺(tái)架構(gòu)圖

據(jù)了解，UEFI相關(guān)參數(shù)定義了操作系統(tǒng)與平臺(tái)固件間可擴(kuò)展接口，其最大特點(diǎn)是采用模塊化設(shè)計(jì)，基本分為硬件控制和OS軟件兩大模塊，前者只要EFI版本相同，功能就完全相同，而后者則是給廠商用C語言（而非匯編語言）撰寫應(yīng)用功能的開放接口。通過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的開放接口，廠商可以根據(jù)需要自行編寫各種功能插件，比如系統(tǒng)備份/還原插件、瀏覽器插件、防病毒插件等，同時(shí)不受容量限制，這就為固件層級(jí)的技術(shù)創(chuàng)新提供了平臺(tái)。

EFI擁有采用結(jié)構(gòu)化C語言編寫、可視化操作、可擴(kuò)展性強(qiáng)以及兼容性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。它帶給用戶最直觀的感受是圖形化界面， EFI看起來很像一個(gè)初級(jí)操作系統(tǒng)，不但支持鼠標(biāo)操作，還可以進(jìn)行游戲、媒體播放等操作，這在BIOS應(yīng)用時(shí)代很難實(shí)現(xiàn)。通過EFI，甚至還可實(shí)現(xiàn)初級(jí)的操作系統(tǒng)功能，完成如上網(wǎng)、文件管理等功能。據(jù)英特爾軟件與解決方案事業(yè)部中國(guó)首席研發(fā)官梁兆柱介紹，未來的EFI功能還會(huì)更強(qiáng)大，并將在新一代MID和HTPC中發(fā)揮作用。

從技術(shù)角度看，EFI最大的變革之處在于開機(jī)后EFI初始化時(shí)，不僅檢測(cè)硬件設(shè)備，還可同時(shí)加載硬件的驅(qū)動(dòng)程序，而并不需要通過操作系統(tǒng)來加載。此前，硬件由Windows控制，每次重裝系統(tǒng)后，也要安裝相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序。而 EFI則可直接裝入驅(qū)動(dòng)程序，通過EFI層來加載硬件驅(qū)動(dòng)，免去了重裝操作系統(tǒng)后重新安裝驅(qū)動(dòng)的勞動(dòng)量。

英特爾的EFI核心技術(shù)由中國(guó)團(tuán)隊(duì)掌握，他們專注于平臺(tái)固件（Firmware）技術(shù)的研發(fā)，為英特爾和整個(gè)業(yè)界提供EFI/Framework核心技術(shù)。宣布開放后，英特爾公布了EFI所有源代碼，現(xiàn)在可以看到的EFI BIOS產(chǎn)品都是以英特爾提供的EFI功能核心Framework為基礎(chǔ)，再加掛其編寫的架構(gòu)模塊。按照微軟的計(jì)劃，未來絕大多數(shù)操作系統(tǒng)都將支持EFI。蘋果已經(jīng)率先在 Macbook Pro上運(yùn)用了EFI，成為首家在x86 PC中采用EFI技術(shù)的廠商。業(yè)界評(píng)估表明，到2009年底，超過50%的新一代Intel和AMD的PC及服務(wù)器的CPU將支持EFI。

誰將從中受益

BIOS領(lǐng)域呈寡頭壟斷的態(tài)勢(shì)，Phoenix以約65%的占有率首屈一指，余下的份額也幾乎被AMI和系微占據(jù)。中國(guó)作為PC生產(chǎn)與消費(fèi)大國(guó)，在BIOS領(lǐng)域卻一直缺位。“中國(guó)應(yīng)該在開源EFI平臺(tái)上，通過引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新，開發(fā)出具有國(guó)際先進(jìn)水平的新一代BIOS，使我國(guó)用上自主可控的BIOS。”中國(guó)工程院院士倪光南指出。中國(guó)實(shí)現(xiàn)BIOS國(guó)產(chǎn)化，才能平等參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，帶動(dòng)一大批國(guó)內(nèi)軟硬件廠商改變傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單加工、制造模式，充分利用BIOS 的核心技術(shù)，創(chuàng)造出具有高附加值產(chǎn)品。

2005年，原信息產(chǎn)業(yè)部與英特爾聯(lián)合推動(dòng)新一代國(guó)產(chǎn)BIOS 產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目并簽署合作協(xié)議。合作終于結(jié)出了碩果，在前不久的大連軟交會(huì)上，南京百敖軟件公司獲得了英特爾EFI平臺(tái)創(chuàng)新架構(gòu)授權(quán)，成為英特爾在全球范圍內(nèi)第五家、中國(guó)內(nèi)地唯一一家獨(dú)立BIOS供應(yīng)商，百敖軟件將以EFI平臺(tái)為基礎(chǔ)，開發(fā)新一代安全、可管理和適合未來PC應(yīng)用需求的BIOS管理方案。據(jù)梁兆柱介紹，英特爾向百敖提供了共130萬行基礎(chǔ)代碼和平臺(tái)參考代碼。在合作研發(fā)的過程中，百敖軟件獲得了多項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)BIOS相關(guān)的軟件著作權(quán)，并推出了國(guó)內(nèi)第一款安全EFI BIOS產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)BIOS系統(tǒng)從無到有的突破。

據(jù)了解，該產(chǎn)品已在長(zhǎng)城推出的第二代安全電腦世恒S系列上得到應(yīng)用。更深層次的意義在于，這將把我國(guó)信息安全的防范體系擴(kuò)展到 BIOS一層，有利提高我國(guó)信息安全的防范能力。在逐步完善之后，成熟的國(guó)產(chǎn)BIOS將廣泛應(yīng)用于服務(wù)器、臺(tái)式機(jī)、筆記本電腦及嵌入式領(lǐng)域。這不僅是國(guó)產(chǎn)BIOS廠商的商機(jī)，也為國(guó)產(chǎn)PC企業(yè)提供了創(chuàng)新的機(jī)會(huì)。