Vad är UEFI, och hur skiljer det sig från BIOS?

BIOS kommer snart att vara död: Intel har meddelat planer att helt ersätta det med UEFI på alla sina chipset senast 2020. Men vad är UEFI, och hur skiljer det sig från BIOS vi är alla bekanta med?

Både UEFI och BIOS är program på låg nivå som startar när du startar datorn innan du startar ditt operativsystem, men UEFI är en modernare lösning som stöder större hårddiskar, snabbare uppstartstider, fler säkerhetsfunktioner och bekvämt grafik och mus markörer.

Vi har sett nya datorer som levererar med UEFI, hänvisar det fortfarande till "BIOS" för att undvika att förvirra människor som är vana vid en traditionell PC-BIOS. Även om din dator använder termen "BIOS", skickar moderna datorer du köper idag nästan säkert med UEFI-firmware istället för en BIOS. Här är varför.

Vad är en BIOS?

BIOS är kort för Basic Input-Output-systemet. Det är program på låg nivå som finns i ett chip på datorns moderkort. BIOS laddas när din dator startar och BIOS är ansvarig för att väcka datorns hårdvarukomponenter, ser till att de fungerar ordentligt och kör sedan startläsaren som startar Windows eller något annat operativsystem du har installerat.

Du kan konfigurera olika inställningar på BIOS-installationsskärmen. Inställningar som datorns maskinvarukonfiguration, systemtid och startordning finns här. Du kan komma åt den här skärmen genom att trycka på en viss tangent-annorlunda på olika datorer, men ofta Esc, F2, F10 eller Delete-medan datorn startar. När du sparar en inställning sparas den i minnet på ditt moderkort. När du startar datorn kommer BIOS att konfigurera datorn med de sparade inställningarna.

BIOS går igenom ett POST eller Power-On Self Test innan du startar ditt operativsystem. Det kontrollerar att din hårdvarukonfiguration är giltig och fungerar som den ska. Om något är fel visas ett felmeddelande eller hörs en krypterad serie pipsignaler. Du måste titta på vilka olika sekvenser som hörs av pipen i datorns manual.

När datorn startar - och efter att POST slutförts - letar BIOS efter ett Master Boot Record, eller MBR, lagrat på startanordningen och använder den för att starta startläsaren.

Du kan också se akronym CMOS, som står för kompletterande metalloxid-halvledare. Detta hänvisar till det batteribackade minnet där BIOS lagrar olika inställningar på moderkortet. Det är faktiskt inte korrekt, eftersom denna metod har ersatts med flashminne (även kallat EEPROM) i moderna system.

Varför BIOS är föråldrad

BIOS har funnits länge och har inte utvecklats mycket. Även MS-DOS-datorer som släpptes på 1980-talet hade en BIOS!

Naturligtvis har BIOS utvecklats och förbättrats med tiden. Några tillägg utvecklades, inklusive ACPI, Advanced Configuration och Power Interface. Detta gör att BIOS lättare kan konfigurera enheter och utföra avancerade energihanteringsfunktioner, som sömn. Men BIOS har inte utvecklats och förbättrats nästan lika mycket som annan PC-teknik har sedan MS-DOS-tiden.

De traditionella BIOS har fortfarande allvarliga begränsningar. Det kan bara startas från enheter på 2,1 TB eller mindre. 3 TB-enheter är nu vanliga, och en dator med en BIOS kan inte starta från dem. Den begränsningen beror på hur BIOS Master Boot Record-system fungerar.

BIOS måste köras i 16-bitars processorläge och har bara 1 MB ledigt utrymme att exekvera. Det har problem med att initiera flera maskinvaruenheter samtidigt, vilket leder till en långsammare startprocess när du initierar alla hårdvaruanslutningar och enheter på en modern PC.

BIOS har behövt ersättas under lång tid. Intel startade arbetet med Extensible Firmware Interface (EFI) specifikationen tillbaka 1998. Apple valde EFI när det bytte till Intel-arkitekturen på sina Macs 2006, men andra PC-tillverkare följde inte.

Under 2007 kom Intel, AMD, Microsoft och PC-tillverkare överens om en ny Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) -specifikation. Detta är en branschomfattande standard som hanteras av Unified Extended Firmware Interface Forum och drivs inte ens av Intel. UEFI-stöd infördes för Windows med Windows Vista Service Pack 1 och Windows 7. De allra flesta datorer som du kan köpa idag använder nu UEFI istället för en traditionell BIOS.

Hur UEFI ersätter och förbättrar på BIOS

UEFI ersätter de traditionella BIOS på datorer. Det finns inget sätt att byta från BIOS till UEFI på en befintlig dator. Du måste köpa ny maskinvara som stöder och inkluderar UEFI, som de flesta nya datorer gör. De flesta UEFI-implementeringar ger BIOS-emulering så att du kan välja att installera och starta gamla operativsystem som förväntar sig ett BIOS istället för UEFI, så att de är bakåtkompatibla.

Den här nya standarden undviker BIOS begränsningar. UEFI-firmware kan starta från enheter på 2,2 TB eller större, i själva verket är den teoretiska gränsen 9,4 zettabytes. Det är ungefär tre gånger den uppskattade storleken på all data på Internet. Det beror på att UEFI använder GPT-partitioneringsschemat i stället för MBR. Det stöder också på ett mer standardiserat sätt, genom att starta EFI-körningar istället för att köra kod från en enhetens huvudstartschema.

UEFI kan köras i 32-bitars eller 64-bitars läge och har mer adresserbart adressutrymme än BIOS, vilket innebär att startprocessen är snabbare. Det betyder också att UEFI-installationsskärmar kan vara slicker än BIOS-inställningsskärmar, inklusive grafik och muspekare. Detta är dock inte obligatoriskt. Många datorer levereras fortfarande med UEFI-gränssnitt för textläge som ser ut som en gammal BIOS-installationsskärm.

UEFI är förpackat med andra funktioner. Den stöder Secure Boot, vilket innebär att operativsystemet kan kontrolleras för validitet för att säkerställa att ingen skadlig kod har manipulerat startprocessen. Det kan stödja nätverksfunktioner direkt i själva UEFI-firmware, vilket kan hjälpa till med fjärrfelsökning och konfiguration. Med en traditionell BIOS måste du sitta framför en fysisk dator för att konfigurera den.

Det är inte bara en BIOS-ersättning, heller. UEFI är i huvudsak ett litet operativsystem som körs ovanpå datorns firmware, och det kan göra mycket mer än en BIOS. Det kan lagras i flashminne på moderkortet, eller det kan laddas från en hårddisk eller nätverksdelning vid start.

Olika datorer med UEFI kommer att ha olika gränssnitt och funktioner. Det är helt upp till din PC-tillverkare, men grunderna kommer att vara desamma på varje dator.

Så här får du tillgång till UEFI-inställningar på moderna datorer

Om du är en vanlig datoranvändare är det inte en märkbar förändring att byta till en dator med UEFI. Din nya dator kommer att starta upp och stänga av snabbare än den skulle ha med en BIOS, och du kan använda enheter på 2,2 TB eller mer i storlek.

Om du behöver komma åt lågnivåinställningar kan det finnas en liten skillnad. Du kan behöva få åtkomst till UEFI-inställningsskärmen genom menyn Startalternativ för Windows istället för att trycka på en tangent medan datorn startar. Med datorer som startar så snabbt, vill PC-tillverkare inte sakta igång startprocessen genom att vänta på att se om du trycker på en knapp. Vi har emellertid också sett datorer med UEFI som låter dig komma åt BIOS på samma sätt genom att trycka på en tangent under uppstartsprocessen.

Medan UEFI är en stor uppgradering, ligger den i stor utsträckning i bakgrunden. De flesta PC-användare kommer aldrig att märka - eller behöver bry sig - att deras nya datorer använder UEFI istället för en traditionell BIOS. De kommer bara att fungera bättre och stödja modernare hårdvara och funktioner.

För mer detaljerad information, läs Adam Williamson av Red Hats förklaring av hur UEFI-uppstartsprocessen är annorlunda. Du kan också läsa den officiella UEFI FAQ.

Bildkredit: Wikimedia Commons