EFI接棒 传统BIOS将功成身退

BIOS（Basic Input/Output System，基本输入/输出系统）作为PC的核心固件，是用户最初设置和操作PC的环境，负责沟通硬件和软件的交互联系。在几乎所有硬件架构都曾历经数次彻底革新的情况下，传统BIOS一直是修补式的渐进发展，由于软硬件均发展迅速，沿用20多年前的基本模式的BIOS已成为PC前进的包袱。传统BIOS正遭受兼容性、维护和扩展等一系列技术挑战，被EFI（Extensible Firmware Interface，可扩展固件接口）的取代趋势已日趋明朗。

ＢＩＯＳ廉颇老矣

BIOS被取代的必然性是由技术发展决定的，主要是架构的限制。BIOS作为操作系统与硬件之间的接口，对于硬件性能有着至关重要的影响，一台计算机性能优越与否，很大程度上取决于主板的BIOS管理功能是否先进。BIOS的服务都是通过中断完成，自身采用16位汇编代码编写，在32位处理器成为主流时，为了兼容16位中断系统，必须保留16 位运行模式。如今处理器进入64位时代，但仍然要保留16位运行模式，由此导致的代码运行缓慢、启动时间长等问题，已成为传统BIOS的致命软肋。

BIOS存放在主板芯片中，需要特殊工具和技术才可以对内容进行修改或重新编译，而且存储容量有限，BIOS添加新功能会受到容量限制，这也在一定程度上限制了BIOS发展。同时，BIOS晦涩难懂、技术门槛较高的特点也不适应目前简单、易用的趋势。BIOS不能完全达到即插即用，需要对硬件驱动和I/O资源进行调整，尤其是中断分配这个技术环节上，必须进入BIOS手动调整，一旦出现了某些新类型硬件，甚至还需要手动刷新BIOS版本，这些操作往往令非专业人员感到技术门槛很高。尽管后来的发展让硬件正常运转变得相对简单，但硬件冲突还是不可避免，此时要手动调整硬件驱动及分配资源，需要的专业知识就更多。

继任者什么样

EFI是英特尔为全新类型的PC固件的体系结构、接口和服务提出的建议标准，被视为是BIOS的继任者。它是1999年为安腾而生的，2005年英特尔把EFI规范贡献给业界，成立统一的EFI论坛，即管理EFI规范的非营利性国际组织UEFI。业务上的竞争并不妨碍技术和标准上合作，在11家UEFI创始推进公司中，既涵盖了AMD、Intel这样的芯片厂商，也包括操作系统厂商、个人电脑厂商，更涵盖了Phoenix和AMI这样的独立BIOS厂商。从BIOS 到UEFI的转型得到主要行业参与者的支持，EFI成为公认的可靠、稳定的新一代BIOS标准。

ＵＥＦＩ平台架构图

据了解，UEFI相关参数定义了操作系统与平台固件间可扩展接口，其最大特点是采用模块化设计，基本分为硬件控制和OS软件两大模块，前者只要EFI版本相同，功能就完全相同，而后者则是给厂商用C语言（而非汇编语言）撰写应用功能的开放接口。通过这个标准的开放接口，厂商可以根据需要自行编写各种功能插件，比如系统备份/还原插件、浏览器插件、防病毒插件等，同时不受容量限制，这就为固件层级的技术创新提供了平台。

EFI拥有采用结构化C语言编写、可视化操作、可扩展性强以及兼容性强等优势。它带给用户最直观的感受是图形化界面， EFI看起来很像一个初级操作系统，不但支持鼠标操作，还可以进行游戏、媒体播放等操作，这在BIOS应用时代很难实现。通过EFI，甚至还可实现初级的操作系统功能，完成如上网、文件管理等功能。据英特尔软件与解决方案事业部中国首席研发官梁兆柱介绍，未来的EFI功能还会更强大，并将在新一代MID和HTPC中发挥作用。

从技术角度看，EFI最大的变革之处在于开机后EFI初始化时，不仅检测硬件设备，还可同时加载硬件的驱动程序，而并不需要通过操作系统来加载。此前，硬件由Windows控制，每次重装系统后，也要安装相应的驱动程序。而 EFI则可直接装入驱动程序，通过EFI层来加载硬件驱动，免去了重装操作系统后重新安装驱动的劳动量。

英特尔的EFI核心技术由中国团队掌握，他们专注于平台固件（Firmware）技术的研发，为英特尔和整个业界提供EFI/Framework核心技术。宣布开放后，英特尔公布了EFI所有源代码，现在可以看到的EFI BIOS产品都是以英特尔提供的EFI功能核心Framework为基础，再加挂其编写的架构模块。按照微软的计划，未来绝大多数操作系统都将支持EFI。苹果已经率先在 Macbook Pro上运用了EFI，成为首家在x86 PC中采用EFI技术的厂商。业界评估表明，到2009年底，超过50%的新一代Intel和AMD的PC及服务器的CPU将支持EFI。

谁将从中受益

BIOS领域呈寡头垄断的态势，Phoenix以约65%的占有率首屈一指，余下的份额也几乎被AMI和系微占据。中国作为PC生产与消费大国，在BIOS领域却一直缺位。“中国应该在开源EFI平台上，通过引进消化吸收再创新，开发出具有国际先进水平的新一代BIOS，使我国用上自主可控的BIOS。”中国工程院院士倪光南指出。中国实现BIOS国产化，才能平等参与国际竞争，带动一大批国内软硬件厂商改变传统的简单加工、制造模式，充分利用BIOS 的核心技术，创造出具有高附加值产品。

2005年，原信息产业部与英特尔联合推动新一代国产BIOS 产业项目并签署合作协议。合作终于结出了硕果，在前不久的大连软交会上，南京百敖软件公司获得了英特尔EFI平台创新架构授权，成为英特尔在全球范围内第五家、中国内地唯一一家独立BIOS供应商，百敖软件将以EFI平台为基础，开发新一代安全、可管理和适合未来PC应用需求的BIOS管理方案。据梁兆柱介绍，英特尔向百敖提供了共130万行基础代码和平台参考代码。在合作研发的过程中，百敖软件获得了多项具有自主知识产权的国产BIOS相关的软件著作权，并推出了国内第一款安全EFI BIOS产品，实现了国内BIOS系统从无到有的突破。

据了解，该产品已在长城推出的第二代安全电脑世恒S系列上得到应用。更深层次的意义在于，这将把我国信息安全的防范体系扩展到 BIOS一层，有利提高我国信息安全的防范能力。在逐步完善之后，成熟的国产BIOS将广泛应用于服务器、台式机、笔记本电脑及嵌入式领域。这不仅是国产BIOS厂商的商机，也为国产PC企业提供了创新的机会。