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你以为你还在用 BIOS?其实早在十多年前就已经被彻底取代

你以为你还在用 BIOS?其实早在十多年前就已经被彻底取代

作者:大眼仔~旭 日期:3天前 评论:0 条

摘要:你把电脑里的那个固件叫什么?BIOS?UEFI?统一可扩展固件接口(Unified Extensible Firmware Interface)这个名字实在拗口,所以我敢打赌,和我以及数百万其他电脑用户一样,你仍然习惯称之为 BIOS。 大多数时候,这是因为这是我们从小接触并沿用了几十年的叫法;在它演变成如今更现代的形…

你把电脑里的那个固件叫什么?BIOS?UEFI?统一可扩展固件接口(Unified Extensible Firmware Interface)这个名字实在拗口,所以我敢打赌,和我以及数百万其他电脑用户一样,你仍然习惯称之为 BIOS。

大多数时候,这是因为这是我们从小接触并沿用了几十年的叫法;在它演变成如今更现代的形式之前,人们一直这么称呼它。它依然是那片神秘的计算机区域:只有当系统严重出错,或需要对硬件进行重大调整时,我们才会进去一探究竟。

Legacy BIOS 和 UEFI BIOS

Legacy BIOS 和 UEFI BIOS

为什么传统 BIOS 已被淘汰?UEFI 到底强在哪里?以及,为何我们仍执着地叫它“BIOS”?

BIOS 已死,一个时代的终结

你自以为正在使用的那个 BIOS,实际上早已不存在了。

最初的“基本输入输出系统”(Basic Input/Output System,简称 BIOS)诞生于 IBM PC 的早期时代。它被固化在一块小型 ROM 芯片上,以 16 位模式运行,仅负责几项核心任务:执行开机自检(POST)、识别少量硬件组件、从主引导记录(MBR)中查找引导加载程序,并将控制权移交操作系统。

它功能简单但局限明显:BIOS 最多只能寻址 1MB 内存;只能从 MBR 分区的硬盘启动,而 MBR 最大仅支持 2TB 存储;无法快速初始化现代设备;缺乏真正的安全机制;更不用说联网或执行加密验证了。

在 1980 年代甚至 2000 年代初,这些限制并不成问题。然而,随着 PC 变得更快、更复杂、互联性更强,这套基于 16 位架构的旧系统开始力不从心。世界在前进:多核 CPU、PCIe 设备、TB 级硬盘纷纷登场,而古老的 BIOS 根本无法跟上步伐。

它曾经能用… 直到电脑变得太强大,它再也跟不上了。

到 2000 年代中期,业界已清楚认识到:现代计算需求早已超越 BIOS 的能力极限。多核处理器、超高速 NVMe 固态硬盘、海量存储设备、复杂的 GPU,以及对新型安全标准的需求,迫使 CPU 和主板制造商必须寻找全新的解决方案。

你实际使用的很可能已经是 UEFI

UEFI 是对传统 BIOS 的一次重大升级,设计更为先进。尽管功能增强使其结构更复杂,但在某些方面反而更易用;因为许多现代化特性在 BIOS 的框架下根本无法实现。

例如,UEFI 完全支持 32 位和 64 位设备,拥有更大的操作空间;它能原生支持现代硬件,轻松从容量巨大的 GPT 分区硬盘启动,毫无障碍。

它能更高效地初始化 PCIe 设备;而且由于采用模块化设计,甚至可以在操作系统加载前就运行驱动程序和小型应用程序;从固件刷新工具、诊断程序,到风扇控制乃至 RGB 灯效设置面板,都可集成其中。

更重要的是,UEFI 拥有 BIOS 从未具备的能力:网络支持。UEFI 固件可以在操作系统启动前联网,从而实现远程管理、云端引导验证,甚至直接从互联网下载固件更新。此外,它还能验证加密签名,并与可信平台模块(TPM)协同工作,安全地验证整个启动过程。

配合“安全启动”(Secure Boot)等功能,UEFI 能有效防范那些利用老旧 BIOS 漏洞的恶意软件。由于未签名的软件和驱动无法运行,系统安全性大幅提升。在这方面,UEFI 远比 BIOS 更全面、更强大。即便如此,大眼仔仍建议你准备一个包含 BIOS/UEFI 备份的 U 盘,万一出问题,它可能真的能救命,尤其是如果你的主板配有 BIOS 一键刷新按钮的话。

话虽如此,你依然可以继续称它为 BIOS。

功能 传统 BIOS UEFI(统一可扩展固件接口) 对你的意义
架构 1980 年代设计的 16 位代码 32/64 位保护模式固件平台 UEFI 能充分利用 CPU 全部性能,而非困在旧模式中
启动流程 从磁盘第一扇区(MBR)加载引导程序 从 EFI 系统分区(ESP)加载 .EFI 引导管理文件 启动更快、更灵活;可同时安装多个操作系统或恢复工具
磁盘支持 MBR 限制:最大 2TB,仅 4 个主分区 GPT 支持:最大 9.4 泽字节(ZB),128+ 分区 可无障碍使用现代多 TB 的 SSD 和 HDD
硬件初始化 串行:一次初始化一个设备 并行:多个组件同时初始化 POST 时间更短,启动速度更快(尤其搭配 NVMe)
安全模型 无:信任所有可启动内容 支持安全启动、签名验证、TPM 集成 在操作系统加载前阻止大多数 rootkit 和篡改过的引导程序
用户界面 纯文本,仅支持键盘操作 图形化界面,支持鼠标,视觉更丰富 配置更直观,内置工具更多,信息更易读
可扩展性 固化在 ROM 中,无法添加功能 模块化设计,支持驱动、应用和更新 无需更换芯片即可更新或扩展固件功能
网络支持 不支持 内置网络协议栈 支持远程管理、云端固件更新、PXE 网络启动
文件系统支持 无:完全依赖操作系统引导扇区 可读取 EFI 系统分区上的 FAT32 文件 可直接访问固件文件和引导管理器
支持的操作系统 DOS 时代至早期 Windows/Linux 所有现代 Windows、Linux 和 macOS Windows 11 强制要求 UEFI,新 Linux 发行版也默认使用
恢复与工具 诊断功能有限 内置刷写工具、系统信息、风扇/RGB 控制、甚至浏览器 可直接在 UEFI 中更新固件或调整系统设置
更新方式 需通过 DOS 或启动盘刷写 支持固件内更新或 Windows 下工具 更新更简单安全,且具备回滚保护
生命周期 已淘汰(约 2012 年后被取代) 当前主流并持续演进的标准 所有现代 PC、笔记本和服务器均预装 UEFI

UEFI 比 BIOS 强大得多,功能也丰富得多。对许多人来说,它反而更容易理解和使用,因为其界面和操作逻辑更接近现代应用程序。

但现实中,即使你电脑里实际运行的是 UEFI,只要你仍称它为“BIOS”,大家依然明白你在说什么。比如我们还是会说:“进 BIOS 设置里调一下参数来提升电脑性能。”

这是因为,BIOS 这个词已经融入我们的技术语言长达数十年,短期内不会消失。你仍会在开机画面看到“Press F2 to Enter BIOS”之类的提示,或在手册中读到“BIOS 更新” —— 尽管实际上更新的是 UEFI 固件。

说到底,当 BIOS 就能准确传达意思时,谁又愿意费劲地说出统一可扩展固件接口呢?

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文章名称:《你以为你还在用 BIOS?其实早在十多年前就已经被彻底取代
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