UEFI とは何ですか? BIOS との違いは何ですか?

重要なポイント

UEFI は BIOS の最新の代替品であり、古い BIOS システムとの下位互換性を維持しながら、より高速な起動時間、より大容量のハードドライブのサポート、およびユーザーインターフェイスを提供します。
UEFI は小さなオペレーティングシステムと同様に動作し、BIOS にはなかったセキュアブートやネットワーク機能などの機能を提供します。

はるか昔の 2017 年に、Intel はすべてのチップセットで BIOS を UEFI に完全に置き換える計画を発表し、業界もすぐにこれに追随しました。クラシック BIOS は今や完全に過去の遺物です。しかし、UEFI とは何ですか?また、私たちがよく知っている BIOS とはどう違うのでしょうか?

BIOS と UEFI は何をするのですか?

Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) と BIOS は両方とも、オペレーティングシステムを起動する前に PC を起動するときに開始される低レベルのソフトウェアですが、UEFI はより最新のソリューションであり、大容量のハードドライブ、より高速な起動時間、より多くのセキュリティ機能をサポートしています。そして便利なことに、グラフィックスとマウスカーソル。

従来の PC BIOS に慣れているユーザーの混乱を避けるために、UEFI を搭載した新しい PC が依然として「BIOS」と呼ばれているのを目にしました。 PC で「BIOS」という用語が使用されている場合でも、現在購入する最新の PC には、ほぼ確実に BIOS ではなく UEFI ファームウェアが搭載されています。その理由は次のとおりです。

BIOSとは何ですか?

BIOS は Basic Input-Output System の略です。これは、コンピュータのマザーボード上のチップに常駐する低レベルのソフトウェアです。 BIOS はコンピュータの起動時にロードされ、BIOS はコンピュータのハードウェアコンポーネントを起動し、それらが適切に機能していることを確認してから、Windows またはインストールされているその他のオペレーティングシステムを起動するブートローダーを実行します。

BIOSセットアップ画面では、各種設定を行うことができます。コンピューターのハードウェア構成、システム時刻、起動順序などの設定がここにあります。この画面にアクセスするには、コンピュータの起動中に特定のキー (コンピュータによって異なりますが、多くの場合は Esc、F2、F10、または Delete) を押します。設定を保存すると、マザーボード自体のメモリに保存されます。コンピュータを起動すると、BIOS が保存された設定を使用して PC を構成します。

BIOS は、オペレーティングシステムを起動する前に、POST (電源投入時自己テスト) を実行します。ハードウェア構成が有効であり、適切に動作していることを確認します。何か問題がある場合は、エラーメッセージが表示されるか、不可解な一連のビープ音が聞こえます。コンピューターのマニュアルでさまざまなビープ音の意味を調べる必要があります。

コンピューターの起動時、および POST の完了後、BIOS はブートデバイスに保存されているマスターブートレコード (MBR) を検索し、それを使用してブートローダーを起動します。

Complementary Metal-Oxide-Semiconductor を表す頭字語 CMOS も表示される場合があります。これは、BIOS がマザーボード上のさまざまな設定を保存するバッテリーバックアップされたメモリを指します。現在のシステムではこの方法がフラッシュメモリ (EEPROM とも呼ばれます) に置き換えられているため、実際には正確ではなくなりました。

BIOSが古い理由

BIOS は長い間存在しており、あまり進化していません。 1980 年代に発売された MS-DOS PC にも BIOS が搭載されていました。

もちろん、BIOS は時間の経過とともに進化し、改善されてきました。 ACPI、Advanced Configuration、Power Interface など、いくつかの拡張機能が開発されました。これにより、BIOS はデバイスをより簡単に構成し、スリープなどの高度な電源管理機能を実行できるようになります。しかし、BIOS は MS-DOS の時代から他の PC テクノロジほど進歩も改善もしていません。

従来の BIOS には依然として重大な制限があります。 2.1 TB 以下のドライブからのみ起動できます。 8 TB ドライブは現在一般的であり、BIOS を搭載したコンピューターはそのドライブから起動できません。この制限は、BIOS のマスターブートレコードシステムの動作方法によるものです。

BIOS は 16 ビットプロセッサモードで実行する必要があり、実行するスペースは 1 MB のみです。複数のハードウェアデバイスを同時に初期化するのに問題があり、最新のコンピュータですべてのハードウェアインターフェイスとデバイスを初期化するときにブートプロセスが遅くなります。パソコン。

BIOS は長い間交換が必要でした。 Intel は 1998 年に拡張ファームウェアインターフェイス (EFI) 仕様の検討を開始しました。Apple は 2006 年に Mac を Intel アーキテクチャに切り替えたときに EFI を選択しましたが、他の PC メーカーは追随しませんでした。

2007 年、Intel、AMD、Microsoft、および PC メーカーは、新しい Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) 仕様に合意しました。これは、Unified Extended Firmware Interface Forum によって管理されている業界全体の標準であり、Intel だけが推進しているわけではありません。 UEFI サポートは、Windows Vista Service Pack 1 および Windows 7 で Windows に導入されました。現在購入できるコンピューターの大部分は、従来の BIOS ではなく UEFI を使用しています。

UEFI が BIOS をどのように置き換え、改善するか

UEFI は、PC 上の従来の BIOS を置き換えます。既存の PC では BIOS から UEFI に切り替える方法はありません。新しいコンピューターと同様に、UEFI をサポートし、これを含む新しいハードウェアを購入する必要があります。ほとんどの UEFI 実装では BIOS エミュレーションが提供されているため、UEFI ではなく BIOS を必要とする古いオペレーティングシステムをインストールして起動することを選択できるため、下位互換性が保たれます。

この新しい標準により、BIOS の制限が回避されます。 UEFI ファームウェアは 2.2 TB 以上のドライブから起動できます。実際、理論上の制限は 9.4 ゼタバイトです。これは、インターネット上の全情報のかなりの割合に相当します。これは、UEFI が MBR の代わりに GPT パーティショニングスキームを使用するためです。また、より標準化された方法で起動し、ドライブのマスターブートレコードからコードを実行するのではなく、EFI 実行可能ファイルを起動します。

UEFI は 32 ビットまたは 64 ビットモードで実行でき、BIOS よりもアドレス指定可能なアドレス空間が多いため、ブートプロセスが高速になります。これは、グラフィックスやマウスカーソルのサポートを含め、UEFI セットアップ画面が BIOS 設定画面よりも滑らかになる可能性があることも意味します。ただし、これは必須ではありません。多くの PC には、古い BIOS セットアップ画面のように表示および動作するテキストモード UEFI 設定インターフェイスが依然として付属しています。

UEFI には他の機能も満載です。セキュアブートをサポートしています。つまり、オペレーティングシステムの有効性をチェックして、マルウェアがブートプロセスを改ざんしていないことを確認できます。 UEFI ファームウェア自体でネットワーク機能をサポートできるため、リモートのトラブルシューティングや構成に役立ちます。従来の BIOS では、物理コンピュータの前に座って構成する必要がありました。

これは単なる BIOS の交換ではありません。 UEFI は本質的に、PC のファームウェア上で実行される小さなオペレーティングシステムであり、BIOS よりもはるかに多くのことができます。これはマザーボード上のフラッシュメモリに保存される場合もあれば、起動時にハードドライブまたはネットワーク共有からロードされる場合もあります。

UEFI を搭載した PC が異なれば、インターフェイスや機能も異なります。すべては PC のメーカーによって異なりますが、基本はどの PC でも同じです。

BIOS が常に表示されるのはなぜですか?

UEFI は、最新のすべてのコンピューターの BIOS をシームレスに置き換えてきましたが、なぜ誰もが依然として UEFI を BIOS と呼ぶのでしょうか? UEFI という用語がそれほど普及していない理由には、いくつかの要因が寄与しています (または寄与している可能性があります)。

癖。 BIOS という用語は数十年にわたって使用されてきましたが、何百万もの人々の言語習慣が変わるには時間がかかります。
BIOSは言うのが簡単です。ほとんどの人は「BIOS」の発音を聞いたことがあるか、すぐに推測できるでしょう。でもUEFIは？とにかく、どうやって言うのですか？よーい料金？よーいーふー？ええと、フィ？よーフィー？ここでも本当にコンセンサスはありません。言いにくい用語は、口から出てしまう言葉ほど簡単には採用されません。
BIOS から UEFI への移行は主に舞台裏で行われ、非常に簡単でした。UEFI の基本的な仕事は BIOS と同じです。人々は UEFI が誕生したことに気づかず、影響も受けていないのに、なぜわざわざ新しい言葉を学ぶ必要があるのでしょうか?

理由が何であれ、BIOS は依然として一般的な用語ですが、現在では通常、UEFI を指すために使用されています。これは、電話を「切る」のと同じように、技術的に正確であるよりもはるかに長く残る用語の 1 つである可能性があります。

UEFI は大きなアップグレードですが、主にバックグラウンドで行われます。ほとんどの PC ユーザーは、新しい PC が従来の BIOS ではなく UEFI を使用していることに決して気付かないか、気にする必要はありません。動作がさらに向上し、より最新のハードウェアと機能がサポートされるようになります。

UEFI の詳細については、Red Hat の Adam Williamson による UEFI ブートプロセスの違いに関する説明を参照してください。公式の UEFI FAQ を読むこともできます。