UEFI چیست و چه تفاوتی با بایوس دارد؟

در سال 2017، اینتل اعلام کرد که قصد دارد به طور کامل بایوس را با UEFI در تمام چیپست‌های خود جایگزین کند و صنعت نیز به سرعت از آن پیروی کرد. بایوس کلاسیک اکنون کاملاً یادگاری از گذشته است. اما UEFI چیست و چه تفاوتی با BIOS که همه ما با آن آشنا هستیم، دارد؟

BIOS و UEFI چه کاری انجام می دهند؟

هم رابط میان‌افزار توسعه‌پذیر یکپارچه (UEFI) و هم بایوس نرم‌افزارهای سطح پایینی هستند که قبل از راه‌اندازی سیستم‌عامل، هنگام بوت کردن رایانه، شروع به کار می‌کنند. اما UEFI راه حل مدرن تری است که از هارد دیسک های بزرگتر، زمان راه اندازی سریع تر، ویژگی های امنیتی بیشتر، و گرافیک و نشانگر ماوس پشتیبانی می کند.

کامپیوترهای جدیدتری را دیده‌ایم که با UEFI عرضه می‌شوند، هنوز از آن به عنوان “BIOS” یاد می‌کنند تا از سردرگمی افرادی که به بایوس کامپیوترهای معمولی عادت دارند، جلوگیری شود. حتی اگر کامپیوتر شما از اصطلاح “BIOS” استفاده کند، کامپیوترهای مدرنی که امروزه خریداری می‌کنید، تقریباً به‌طور قطع با فریمور UEFI به جای بایوس عرضه می‌شوند.

BIOS چیست؟

BIOS مخفف Basic Input-Output system است. این نرم افزار سطح پایینی است که در تراشه ای روی مادربرد رایانه شما قرار دارد. بایوس هنگام راه‌اندازی رایانه بارگیری می‌شود، و مسئول بیدار کردن اجزای سخت‌افزاری رایانه شما است، از عملکرد صحیح آنها اطمینان می‌دهد و سپس بوت‌لودری را اجرا می‌کند که ویندوز یا هر سیستم عامل دیگری را که نصب کرده‌اید، راه‌اندازی می‌کند.

می توانید تنظیمات مختلفی را در صفحه تنظیم بایوس پیکربندی کنید. تنظیماتی مانند پیکربندی سخت افزار رایانه، زمان سیستم و ترتیب راه اندازی در اینجا قرار دارند. هنگام بوت شدن کامپیوتر، می‌توانید با فشار دادن یک کلید خاص – در رایانه‌های مختلف، اما اغلب Esc، F2، F10 یا Delete، به این صفحه دسترسی پیدا کنید. وقتی تنظیماتی را ذخیره می‌کنید، در حافظه مادربرد شما ذخیره می‌شود. هنگامی که کامپیوتر خود را بوت می کنید، بایوس کامپیوتر شما را با تنظیمات ذخیره شده پیکربندی می کند.

BIOS قبل از بوت کردن سیستم عامل شما از طریق یک POST یا Power-On Self Test انجام می شود. بررسی می کند تا مطمئن شود که پیکربندی سخت افزار شما معتبر است و به درستی کار می کند. اگر مشکلی وجود داشته باشد، یک پیغام خطا می‌بینید یا یک سری کدهای مرموز بوق می‌شنوید. شما باید معنی توالی های مختلف بوق را در دفترچه راهنمای کامپیوتر جستجو کنید.

هنگامی که رایانه شما بوت می شود – و پس از اتمام POST – BIOS به دنبال یک رکورد بوت اصلی یا MBR می گردد که در دستگاه بوت ذخیره شده است و از آن برای راه اندازی بوت لودر استفاده می کند. توالی بیپ ها در دفترچه راهنمای کامپیوتر معنی می دهند. همچنین ممکن است مخفف CMOS را ببینید که مخفف Complementary Metal-Oxide-Semiconductor است. این به حافظه پشتیبان باتری اشاره دارد که در آن BIOS تنظیمات مختلف را روی مادربرد ذخیره می کند.

چرا بایوس قدیمی است

بایوس مدت زیادی است که وجود داشته و پیشرفت چندانی نکرده است. حتی کامپیوترهای MS-DOS که در دهه 1980 عرضه شدند، دارای بایوس بودند! البته بایوس در طول زمان تکامل یافته و بهبود یافته است. برخی از برنامه‌های افزودنی از جمله ACPI، پیکربندی پیشرفته و رابط قدرت توسعه داده شدند.

این به BIOS اجازه می دهد تا به راحتی دستگاه ها را پیکربندی کند و عملکردهای پیشرفته مدیریت انرژی مانند خواب را انجام دهد. اما بایوس تقریباً به اندازه سایر فناوری‌های رایانه از زمان MS-DOS پیشرفت و پیشرفت نکرده است. بایوس سنتی هنوز محدودیت های جدی دارد. فقط می تواند از درایوهای 2.1 ترابایتی یا کمتر بوت شود. درایوهای 8 ترابایتی در حال حاضر رایج هستند و رایانه ای با بایوس نمی تواند از آنها بوت شود. این محدودیت به دلیل نحوه عملکرد سیستم Master Boot Record BIOS است.

بایوس باید در حالت پردازنده 16 بیتی اجرا شود و فقط 1 مگابایت فضا برای اجرا دارد. در تنظیم اولیه چندین دستگاه سخت افزاری به طور همزمان مشکل دارد، که منجر به کندتر شدن فرآیند بوت در هنگام راه اندازی تمام رابط های سخت افزاری و دستگاه های یک رایانه شخصی مدرن می شود. BIOS برای مدت طولانی نیاز به تعویض دارد. اینتل کار بر روی مشخصات Extensible Firmware Interface (EFI) را در سال 1998 آغاز کرد. اپل زمانی که در سال 2006 به معماری اینتل روی مک هایش تغییر داد، EFI را انتخاب کرد، اما سایر تولیدکنندگان رایانه از آن پیروی نکردند.

در سال 2007، تولیدکنندگان اینتل، AMD، مایکروسافت و کامپیوترها بر روی مشخصات  Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) توافق کردند. این یک استاندارد در سطح صنعت است که توسط انجمن رابط فریمور توسعه‌یافته یکپارچه مدیریت می‌شود و صرفاً توسط اینتل هدایت نمی‌شود. پشتیبانی UEFI با ویندوز ویستا سرویس پک 1 و ویندوز 7 به ویندوز معرفی شد. اکثریت قریب به اتفاق رایانه‌هایی که امروزه می‌توانید بخرید اکنون از UEFI به جای بایوس سنتی استفاده می‌کنند.

نحوه جایگزینی و بهبود UEFI در بایوس

UEFI جایگزین BIOS سنتی در کامپیوترها می شود. هیچ راهی برای تغییر از BIOS به UEFI در رایانه  موجود وجود ندارد. شما باید سخت‌افزار جدیدی بخرید که از UEFI پشتیبانی می‌کند و شامل رایانه‌های جدید می‌شود. اکثر پیاده‌سازی‌های UEFI شبیه‌سازی بایوس را ارائه می‌کنند، بنابراین می‌توانید سیستم‌عامل‌های قدیمی را که به جای UEFI انتظار BIOS دارند، نصب و راه‌اندازی کنید، بنابراین آنها با عقب‌نشینی سازگار هستند.

این استاندارد جدید از محدودیت های BIOS جلوگیری می کند. فریمور UEFI می‌تواند از درایوهای 2.2 ترابایتی یا بزرگ‌تر بوت شود، که در واقع، محدودیت نظری آن 9.4 زتابایت است. این درصد قابل توجهی از کل اطلاعات موجود در اینترنت است! به این دلیل که UEFI از طرح پارتیشن بندی GPT به جای MBR استفاده می کند. همچنین به روشی استانداردتر راه‌اندازی می‌شود و به جای اجرای کد از رکورد اصلی درایو، فایل‌های اجرایی EFI را راه‌اندازی می‌کند.

UEFI می تواند در حالت 32 بیتی یا 64 بیتی اجرا شود و فضای آدرس پذیری بیشتری نسبت به BIOS دارد، که به این معنی است که فرآیند بوت شما سریعتر است. همچنین به این معنی است که صفحه‌های راه‌اندازی UEFI می‌توانند نرم‌تر از صفحه‌های تنظیمات BIOS، از جمله پشتیبانی از گرافیک و نشانگر ماوس باشند. با این حال، این اجباری نیست. بسیاری از رایانه‌ها هنوز با رابط‌های تنظیمات UEFI در حالت متنی عرضه می‌شوند که شبیه یک صفحه تنظیم قدیمی بایوس هستند.

UEFI دارای ویژگی های دیگری است که شامل پشتیبانی از Secure Boot می شود، به این معنی که سیستم عامل را می توان از نظر اعتبار بررسی کرد تا مطمئن شود هیچ بدافزاری در فرآیند بوت دستکاری نکرده است. این می تواند از ویژگی های شبکه درست در خود سیستم عامل UEFI پشتیبانی کند، که می تواند به عیب یابی و پیکربندی از راه دور کمک کند. با یک بایوس سنتی، برای پیکربندی آن باید جلوی یک کامپیوتر فیزیکی بنشینید.

این فقط یک جایگزین بایوس نیست. UEFI در اصل یک سیستم عامل کوچک است که در بالای سیستم عامل رایانه اجرا می شود و می تواند بسیار بیشتر از بایوس انجام دهد. ممکن است در حافظه فلش روی مادربرد ذخیره شود، یا ممکن است از هارد دیسک یا اشتراک شبکه در هنگام بوت بارگذاری شود. رایانه های مختلف با UEFI رابط ها و ویژگی های متفاوتی خواهند داشت. همه اینها به سازنده رایانه شما بستگی دارد، اما اصول اولیه در هر رایانه یکسان خواهد بود.

نحوه دسترسی به تنظیمات UEFI در کامپیوترهای مدرن

اگر یک کاربر معمولی رایانه هستید، تغییر به رایانه با UEFI تغییر محسوسی نخواهد داشت. رایانه جدید شما سریعتر از بایوس راه اندازی و خاموش می شود و می توانید از درایوهایی با حجم 2.2 ترابایت یا بیشتر استفاده کنید. اگر نیاز به دسترسی به تنظیمات سطح پایین دارید، ممکن است تفاوت جزئی وجود داشته باشد.

ممکن است لازم باشد به جای فشار دادن یک کلید هنگام روشن شدن رایانه، از طریق منوی گزینه های بوت ویندوز به صفحه تنظیمات UEFI دسترسی پیدا کنید. با توجه به اینکه رایانه‌ها اکنون به سرعت بوت می‌شوند، تولیدکنندگان رایانه نمی‌خواهند با منتظر ماندن برای اینکه ببینند آیا شما یک کلید را فشار می‌دهید، فرآیند بوت شدن را کندتر کنند. با این حال، ما همچنین رایانه‌ها با UEFI را دیده‌ایم که به شما امکان می‌دهند به همان روش، با فشار دادن یک کلید در طول فرآیند بوت‌آپ، به بایوس دسترسی پیدا کنید.

چرا هنوز هم همیشه بایوس را می بینیم؟

UEFI به طور یکپارچه بایوس را در تمام رایانه های مدرن جایگزین کرده، پس چرا همه هنوز UEFI را بایوس می نامند؟ تعدادی از عوامل در این که چرا اصطلاح UEFI چندان مورد استفاده قرار نگرفته است (یا ممکن است نقش داشته باشد) کمک کرده است.

1. عادت داشتن. واژه BIOS ده ها سال است که استفاده می شود و تغییر عادات زبانی میلیون ها نفر زمان می برد.
2. گفتن بایوس راحت تر است. اکثر مردم شنیده اند یا به راحتی حدس می زنند که “BIOS” چگونه تلفظ می شود.
3. انتقال از BIOS به UEFI تا حد زیادی در پشت صحنه و تقریباً بدون دردسر بود و وظیفه اساسی UEFI همان بایوس است. مردم متوجه به وجود آمدن UEFI نشدند و بر آنها تأثیری نمی گذارد.

به هر دلیلی، BIOS یک اصطلاح رایج باقی مانده است، اگرچه معمولاً اکنون برای اشاره به UEFI استفاده می شود. این ممکن است یکی از آن عباراتی باشد که مانند “قطع کردن تلفن” برای مدت طولانی‌تری از آن چیزی که از نظر فنی دقیق است، باقی بماند.