هرآنچه باید درباره UEFI و تفاوت آن با BIOS بدانید

در دنیای فناوری اطلاعات، نحوه راه‌اندازی اولیه‌ی سخت‌افزار سیستم‌های کامپیوتری نقش اساسی در عملکرد دستگاه ایفا می‌کند. BIOS و UEFI دو فناوری مهم در این زمینه هستند که وظیفه‌ی آماده‌سازی سخت‌افزار پیش از بارگذاری سیستم‌عامل را بر عهده دارند. اگرچه BIOS برای دهه‌ها استاندارد اصلی بود، اما در سال‌های اخیر UEFI به عنوان جایگزین مدرن‌تر و کارآمدتر معرفی شده است. در این مقاله به طور جامع به بررسی UEFI، کارکرد آن و تفاوت‌هایش با BIOS خواهیم پرداخت.

BIOS چیست؟

BIOS یا “Basic Input/Output System” یک برنامه‌ی فریمور (Firmware) است که روی تراشه‌ی ROM مادربورد ذخیره شده و اولین نرم‌افزاری است که هنگام روشن کردن رایانه اجرا می‌شود. BIOS وظیفه‌ی اصلی آماده‌سازی سخت‌افزار، انجام تست‌های اولیه (POST یا Power-On Self-Test)، و انتقال کنترل به بوت‌لودر سیستم‌عامل را بر عهده دارد.

BIOS از دهه‌ی ۱۹۸۰ تاکنون استفاده می‌شود و ساختار بسیار ساده‌ای دارد. از ویژگی‌های مهم BIOS می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• رابط کاربری متنی (معمولاً آبی یا خاکستری رنگ)

• پشتیبانی محدود از سخت‌افزارهای جدید

• محدودیت در استفاده از دیسک‌های بزرگ‌تر از ۲ ترابایت (به دلیل استفاده از MBR)

• اجرا به صورت ۱۶ بیتی، که سرعت و کارایی را محدود می‌کند

شما همچنین می توانید برای آشنایی با نحوه پروگرم کردن IC Bios با استفاده از Zif 200mm و RT809F مقاله”آموزش نحوه پروگرم کردن IC Bios با استفاده از Zif 200mm و RT809F”مطالعه نمایید.

مشکلات و محدودیت‌های BIOS

با پیشرفت فناوری سخت‌افزار، نیاز به تغییرات بنیادین در نحوه‌ی مدیریت بوت سیستم‌ها احساس شد. برخی از مشکلات BIOS عبارت‌اند از:

• محدودیت آدرس‌دهی: BIOS فقط می‌تواند تا ۱ مگابایت از حافظه را مستقیماً مدیریت کند.

• سرعت پایین بوت: فرآیند بوت با BIOS معمولاً کندتر است.

• امنیت پایین: BIOS تقریباً هیچ گونه مکانیزم امنیتی قوی برای مقابله با حملات ندارد.

• عدم پشتیبانی از گرافیک پیشرفته: رابط کاربری BIOS بسیار ساده و ابتدایی است.

این محدودیت‌ها باعث شد که در اوایل دهه‌ی ۲۰۰۰ به فکر جایگزینی بهتر برای BIOS بیفتند.

UEFI چیست؟

UEFI یا “Unified Extensible Firmware Interface” یک فناوری مدرن‌تر است که توسط شرکت‌های بزرگی همچون Intel، AMD، Microsoft و دیگران توسعه داده شد. UEFI به عنوان جایگزینی برای BIOS طراحی شده تا محدودیت‌های آن را برطرف کند و امکانات بیشتری در اختیار کاربران و توسعه‌دهندگان قرار دهد.

برخی از ویژگی‌های اصلی UEFI عبارت‌اند از:

• رابط کاربری گرافیکی (GUI): برخلاف BIOS، UEFI می‌تواند رابط کاربری رنگی و گرافیکی ارائه کند و حتی از ماوس پشتیبانی کند.

• پشتیبانی از دیسک‌های بزرگ‌تر: UEFI با استفاده از GPT (GUID Partition Table) می‌تواند دیسک‌های بالای ۲ ترابایت را مدیریت کند.

• بوت سریع‌تر: به دلیل اجرای کدهای ۳۲ یا ۶۴ بیتی و استفاده بهینه از سخت‌افزار، سرعت بوت در UEFI بسیار بیشتر است.

• امنیت بیشتر: UEFI قابلیت‌هایی مانند Secure Boot را ارائه می‌دهد که از بوت شدن سیستم‌عامل‌های غیرمجاز یا آلوده جلوگیری می‌کند.

• انعطاف‌پذیری بالا: توسعه‌دهندگان می‌توانند به راحتی افزونه‌هایی برای UEFI بسازند، به همین دلیل این سیستم بسیار قابل توسعه است.

شما همچنین می توانید برای آشنایی با BIOS لپ تاپ مقاله”BIOS لپ تاپ چیست و چه کاری انجام می‌دهد؟”مطالعه نمایید.

تفاوت‌های اصلی BIOS و UEFI

Secure Boot چیست؟

یکی از ویژگی‌های برجسته‌ی UEFI، قابلیت Secure Boot است. این ویژگی به سیستم این امکان را می‌دهد که فقط کدهای دارای امضای دیجیتال معتبر را هنگام بوت اجرا کند. به این ترتیب احتمال اجرای بدافزارها یا بوت‌لودرهای مخرب به شدت کاهش می‌یابد. Secure Boot امروزه بخش جدایی‌ناپذیری از استانداردهای امنیتی بسیاری از سیستم‌ها، به خصوص سیستم‌های سازمانی، شده است.

UEFI چگونه کار می‌کند؟

هنگامی که سیستم روشن می‌شود، UEFI کنترل سیستم را بر عهده می‌گیرد. سپس:

• سخت‌افزارها را شناسایی و راه‌اندازی اولیه می‌کند.

• بررسی می‌کند که Secure Boot فعال باشد یا خیر.

• به دنبال فایل‌های EFI در پارتیشن مخصوص (EFI System Partition) می‌گردد.

• بوت‌لودر مناسب را اجرا می‌کند (مثلاً bootmgfw.efi برای ویندوز).

این فرآیند به مراتب سریع‌تر و ایمن‌تر از فرآیند بوت سنتی BIOS است.

شما همچنین می توانید برای آشنایی با محیط بایوس در لپ‌تاپ‌ها و کامپیوترها مقاله”راهنمای جامع ورود به محیط بایوس در لپ‌تاپ‌ها و کامپیوترها”مطالعه نمایید.

آیا می‌توان UEFI را به BIOS تغییر داد یا برعکس؟

در بسیاری از مادربوردهای مدرن، گزینه‌ای برای انتخاب بین حالت UEFI Mode یا Legacy BIOS Mode وجود دارد. این امکان به کاربر اجازه می‌دهد بسته به نیاز خود، یکی از این دو را انتخاب کند. برای مثال:

• نصب سیستم‌عامل‌های قدیمی‌تر مانند Windows 7 یا برخی توزیع‌های قدیمی لینوکس ممکن است نیاز به Legacy BIOS داشته باشد.

• نصب ویندوز 10 یا 11 به صورت پیش‌فرض بر پایه‌ی UEFI توصیه می‌شود.

توجه داشته باشید که تغییر بین این دو حالت ممکن است نیاز به تغییر فرمت پارتیشن‌بندی دیسک (از MBR به GPT یا برعکس) داشته باشد.

آینده‌ی BIOS و UEFI

با پیشرفت تکنولوژی، استفاده از BIOS به طور کامل در حال منسوخ شدن است. شرکت Intel از سال ۲۰۲۰ رسماً اعلام کرد که مادربوردهای جدید دیگر از BIOS Legacy پشتیبانی نخواهند کرد و تنها حالت UEFI قابل استفاده خواهد بود. با توجه به نیازهای امروزی از جمله امنیت بیشتر، سرعت بالاتر و پشتیبانی از سخت‌افزارهای جدید، UEFI انتخاب طبیعی برای رایانه‌های مدرن است.

شما همچنین می توانید برای آشنایی با نحوه پروگرم کردن IC Bios با استفاده از Zif 200mm و RT809H مقاله”آموزش نحوه پروگرم کردن IC Bios با استفاده از Zif 200mm و RT809H”مطالعه نمایید.

کلام آخر

BIOS با اینکه دهه‌ها ستون فقرات راه‌اندازی سیستم‌های کامپیوتری بود، اما محدودیت‌های فنی آن دیگر پاسخگوی نیازهای سخت‌افزاری و امنیتی امروز نیست. UEFI با ویژگی‌های مدرن خود، نه تنها این محدودیت‌ها را برطرف کرده، بلکه امکانات تازه‌ای نیز به دنیای کامپیوترها افزوده است. آگاهی از تفاوت‌های BIOS و UEFI برای هر کاربری که قصد اسمبل سیستم، نصب سیستم‌عامل یا کار حرفه‌ای با سخت‌افزار دارد، ضروری است.