EFI接棒 傳統BIOS將功成身退

　　BIOS（Basic Input/Output System，基本輸入/輸出系統）作為PC的核心固件，是用戶最初設置和操作PC的環境，負責溝通硬件和軟件的交互聯系。在幾乎所有硬件架構都曾歷經數次徹底革新的情況下，傳統BIOS一直是修補式的漸進發展，由于軟硬件均發展迅速，沿用20多年前的基本模式的BIOS已成為PC前進的包袱。傳統BIOS正遭受兼容性、維護和擴展等一系列技術挑戰，被EFI（Extensible Firmware Interface，可擴展固件接口）的取代趨勢已日趨明朗。

　　ＢＩＯＳ廉頗老矣

　　BIOS被取代的必然性是由技術發展決定的，主要是架構的限制。BIOS作為操作系統與硬件之間的接口，對于硬件性能有著至關重要的影響，一臺計算機性能優越與否，很大程度上取決于主板的BIOS管理功能是否先進。BIOS的服務都是通過中斷完成，自身采用16位匯編代碼編寫，在32位處理器成為主流時，為了兼容16位中斷系統，必須保留16 位運行模式。如今處理器進入64位時代，但仍然要保留16位運行模式，由此導致的代碼運行緩慢、啟動時間長等問題，已成為傳統BIOS的致命軟肋。

　　BIOS存放在主板芯片中，需要特殊工具和技術才可以對內容進行修改或重新編譯，而且存儲容量有限，BIOS添加新功能會受到容量限制，這也在一定程度上限制了BIOS發展。同時，BIOS晦澀難懂、技術門檻較高的特點也不適應目前簡單、易用的趨勢。BIOS不能完全達到即插即用，需要對硬件驅動和I/O資源進行調整，尤其是中斷分配這個技術環節上，必須進入BIOS手動調整，一旦出現了某些新類型硬件，甚至還需要手動刷新BIOS版本，這些操作往往令非專業人員感到技術門檻很高。盡管后來的發展讓硬件正常運轉變得相對簡單，但硬件沖突還是不可避免，此時要手動調整硬件驅動及分配資源，需要的專業知識就更多。

　　繼任者什么樣

　　EFI是英特爾為全新類型的PC固件的體系結構、接口和服務提出的建議標準，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規范貢獻給業界，成立統一的EFI論壇，即管理EFI規范的非營利性國際組織UEFI。業務上的競爭并不妨礙技術和標準上合作，在11家UEFI創始推進公司中，既涵蓋了AMD、Intel這樣的芯片廠商，也包括操作系統廠商、個人電腦廠商，更涵蓋了Phoenix和AMI這樣的獨立BIOS廠商。從BIOS 到UEFI的轉型得到主要行業參與者的支持，EFI成為公認的可靠、穩定的新一代BIOS標準。

　　ＵＥＦＩ平臺架構圖

　　據了解，UEFI相關參數定義了操作系統與平臺固件間可擴展接口，其最大特點是采用模塊化設計，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）撰寫應用功能的開放接口。通過這個標準的開放接口，廠商可以根據需要自行編寫各種功能插件，比如系統備份/還原插件、瀏覽器插件、防病毒插件等，同時不受容量限制，這就為固件層級的技術創新提供了平臺。

　　EFI擁有采用結構化C語言編寫、可視化操作、可擴展性強以及兼容性強等優勢。它帶給用戶最直觀的感受是圖形化界面， EFI看起來很像一個初級操作系統，不但支持鼠標操作，還可以進行游戲、媒體播放等操作，這在BIOS應用時代很難實現。通過EFI，甚至還可實現初級的操作系統功能，完成如上網、文件管理等功能。據英特爾軟件與解決方案事業部中國首席研發官梁兆柱介紹，未來的EFI功能還會更強大，并將在新一代MID和HTPC中發揮作用。

　　從技術角度看，EFI最大的變革之處在于開機后EFI初始化時，不僅檢測硬件設備，還可同時加載硬件的驅動程序，而并不需要通過操作系統來加載。此前，硬件由Windows控制，每次重裝系統后，也要安裝相應的驅動程序。而 EFI則可直接裝入驅動程序，通過EFI層來加載硬件驅動，免去了重裝操作系統后重新安裝驅動的勞動量。

　　英特爾的EFI核心技術由中國團隊掌握，他們專注于平臺固件（Firmware）技術的研發，為英特爾和整個業界提供EFI/Framework核心技術。宣布開放后，英特爾公布了EFI所有源代碼，現在可以看到的EFI BIOS產品都是以英特爾提供的EFI功能核心Framework為基礎，再加掛其編寫的架構模塊。按照微軟的計劃，未來絕大多數操作系統都將支持EFI。蘋果已經率先在 Macbook Pro上運用了EFI，成為首家在x86 PC中采用EFI技術的廠商。業界評估表明，到2009年底，超過50%的新一代Intel和AMD的PC及服務器的CPU將支持EFI。

　　誰將從中受益

　　BIOS領域呈寡頭壟斷的態勢，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。中國作為PC生產與消費大國，在BIOS領域卻一直缺位。“中國應該在開源EFI平臺上，通過引進消化吸收再創新，開發出具有國際先進水平的新一代BIOS，使我國用上自主可控的BIOS。”中國工程院院士倪光南指出。中國實現BIOS國產化，才能平等參與國際競爭，帶動一大批國內軟硬件廠商改變傳統的簡單加工、制造模式，充分利用BIOS 的核心技術，創造出具有高附加值產品。

　　2005年，原信息產業部與英特爾聯合推動新一代國產BIOS 產業項目并簽署合作協議。合作終于結出了碩果，在前不久的大連軟交會上，南京百敖軟件公司獲得了英特爾EFI平臺創新架構授權，成為英特爾在全球范圍內第五家、中國內地唯一一家獨立BIOS供應商，百敖軟件將以EFI平臺為基礎，開發新一代安全、可管理和適合未來PC應用需求的BIOS管理方案。據梁兆柱介紹，英特爾向百敖提供了共130萬行基礎代碼和平臺參考代碼。在合作研發的過程中，百敖軟件獲得了多項具有自主知識產權的國產BIOS相關的軟件著作權，并推出了國內第一款安全EFI BIOS產品，實現了國內BIOS系統從無到有的突破。

　　據了解，該產品已在長城推出的第二代安全電腦世恒S系列上得到應用。更深層次的意義在于，這將把我國信息安全的防范體系擴展到 BIOS一層，有利提高我國信息安全的防范能力。在逐步完善之后，成熟的國產BIOS將廣泛應用于服務器、臺式機、筆記本電腦及嵌入式領域。這不僅是國產BIOS廠商的商機，也為國產PC企業提供了創新的機會。