Главное отличие UEFI от BIOS состоит в поддержке процессорных архитектур. BIOS создавалась для х86-чипов Intel и их аналогов. UEFI независима от типа используемого процессора и может в реальном времени работать с любыми компьютерами.
EFI содержит системную информацию, организованную в виде таблиц, здесь есть загрузочные и runtime-службы внутренней операционной системы. Загрузочные службы включают инициализацию, файловые службы и другие подобные, а также текстовые и графические консоли пользователя. Runtime-службы включают сервисы даты, времени и NVRAM. Для поддержки связи между устройствами все драйверы и компоненты EFI поддерживают связь через специальные протоколы. Драйверы тоже очень важны, поскольку окружение устройств EFI (EFI Byte Code, EBC), является независимым от процессора, обеспечивающим как инициализацию, так и работу устройств (за исключением специфического для ОС "железа" с особыми функциями и требованиями поддержки, например, high-end видеокарт).
Ушли времена, когда для старта разных операционных систем требовался определённый загрузчик. EFI реализует собственный загрузчик, отвечающий за эту задачу. У сборщиков систем появляются новые возможности, поскольку можно добавлять расширения EFI из разной энергонезависимой памяти. Это означает, что производитель ПК может использовать материнскую плату и платформу по желанию потребителя, добавляя при этом дополнительные системные функции через EFI, например, через раздел на системном жёстком диске или через закачку в Интернете.
Apple Boot Camp, позволяющий пользователям устанавливать версию Windows рядом с существующей установкой Mac OS без какого-либо вреда последней, на самом деле использует реализацию Intel EFI на компьютерах Mac с процессорами Intel, а не Open Firmware. Функция стала доступной ещё с апреля 2005 года, но на платформах ПК x86 она распространяется нелегко.
Поскольку функция инициализации платформы EFI (Platform Initialization, PI) предлагает режим совместимости Compatibility Support Mode (CSM), через который можно публиковать дополнительные интерфейсы, можно предоставить и наследственный BIOS. Учитывая преимущества, скорая поддержка UEFI оказывается весьма привлекательной для производителей. Но сегодня широкая поддержка существует больше на бумаге (Рисунок 3.2. , 3.3.)
Рисунок 3.2.
Рисунок 3.3
По словам Intel, спецификации UEFI предполагают гораздо большую гибкость в настройке. Сегодня наличие в системе последовательных портов, интерфейсов типа PS/2 (клавиатура и мышь), требует жёсткого определения их на уровне BIOS каждой конкретной системной платы и оставляет риск конфликта при добавлении каждого нового устройства.
Вторая проблема, которую призван решить новый интерфейс - это безболезненный перенос установленных и настроенных операционных систем с одного компьютера на другой. При использовании UEFI обращение операционной системы к устройствам будет осуществляться напрямую, что значительно повысит совместимость и немного - производительность. К сожалению, с внедрением UEFI далеко не всё радужно в настоящий момент - его поддержка требуется не только от ОС, но и от самих устройств. В качестве примера не решенной пока проблемы можно привести современные SCSI-адаптеры, в текущий момент способные работать лишь с BIOS. Что касается оборудования, производимого Intel, то тут беспокоиться о будущей производительности не стоит - прошивки таких устройств изначально совместимы с UEFI.
Еще одной интересной и во многих случаях полезной особенностью UEFI является возможность записывать в такие ПЗУ небольшие приложения, которые могут работать без необходимости загрузки ОС. В том числе, производитель оборудования на этом уровне может запретить доступ к определенным функциям, например, сделать недоступной работу компьютеров Apple с ОС Vista, которая будет иметь поддержку UEFI.
Пока не сообщается о времени, когда пользователи настольных ПК смогут вместо привычных Award, AMI, Phoenix и других BIOS увидеть нечто вроде Intel UEFI. Мы, как обычно, будем держать вас в курсе.
“UEFI решает проблему, существующую внутри индустрии. Старая технология BIOS была представлена IBM в 1981 году для IBM PC, архитектуры, которая теперь устарела. Она не была разработана с расчётом на современную сложность ПК. А так как ПК становятся всё сложнее, нужно попытаться, чтобы эта сложность не привела к увеличению времени загрузки. Мы уже демонстрировали загрузку ПК за 75 миллисекунд. Это быстрее, чем щелчок пальцами. Почему же загрузка не сократится настолько? Просто люди желают иметь возможность загрузки ноутбука с DVD-дисковода или USB-брелока и т.д. С этой функциональностью загрузка занимает от 3 до 5 секунд.” Стивен Джонс (Phoenix).
Из режима сна современные компьютеры загружаются почти мгновенно, однако время загрузки с холодного старта пока ещё далёко от другой домашней электроники. К примеру, на Dell Adamo загрузка Windows 7 благодаря SSD занимает 22 секунды, а на компьютерах с магнитными жёсткими дисками — ещё больше.
Ожидается, что перевод компьютеров на интерфейс UEFI позволит значительно сократить время загрузки ПК — до нескольких секунд. В интервью, данному BBC, Марк Дорэн глава форума UEFI сказал: "В настоящее время, проходит 25-30 секунд начальной загрузки прежде, чем Вы увидите окно входа в систему. С UEFI мы сможем сократить время загрузки до нескольких секунд.”
Интерфейс UEFI будет предоставлять операционной системе минимум необходимых функций, предоставлявшихся до этого BIOS-ом. Но, вместо того, что бы заниматься долгой процедурой определения установленного в компьютере оборудования, которая и занимает большую часть времени, UEFI будет использовать совсем другие принципы идентификации. К примеру, вместо того, что бы сообщить операционной системе, что к порту такому-то на компьютере подключена мышь, UEFI просто сообщит операционной системе о том, что к компьютеру подключено устройство, по функциям напоминающее мышь. А что это за устройство и куда оно подключено, операционная система определит самостоятельно, что в принципе уже реализовано в современных операционных системах. Поэтому, при использовании интерфейса UEFI, пауза между включением компьютера и началом загрузки операционной системы сократится до одной-двух секунд.
“Благодаря UEFI мы можем представлять новые компоненты, не ожидая выхода новой ОС. То есть скорость инновации платформы и ОС теперь могут быть разновременными. Это означает, что сегодня можно выпустить компьютер, работающий иначе, чем тот, что был 2 года назад, не ожидая выхода новой ОС. Благодаря UEFI такой подход будет возможен чаще.” Марк Доран (Intel)
UEFI обеспечит поддержку альтернативных средств ввода данных, таких как виртуальные клавиатуры и сенсорные дисплеи. Это особенно важно сейчас, когда столь популярны планшеты и гаджеты с тачскринами. А так же, не менее актуальной способностью является возможность загружаться с раздела больше 2 Тбайт именно при поддержке UEFI и GPT мы можем реализовать данную возможность.
Администраторы получат в своё распоряжение расширенные инструменты удаленного управления и средства диагностики, а пользователи — возможность запускать приложения вроде браузера и медиаплеера, не загружая ОС.
Среди других преимуществ UEFI перед BIOS можно выделить поддержку графических меню, функций управления мышью, многоязычного интерфейса, возможности LAN активации, поддержка UEFI для версии Windows Vista x64 включена в Service Pack 1.
Лет 25 назад BIOS предназначался для запуска операционной системы. Первый компьютеры использовали перфокарты в качестве загрузочного средства, после чего они были заменены ROM с простым интерпретатором. Сегодня можно выбирать множество загрузочных средств, таких как дискеты, жёсткие диски, оптические приводы и сетевые ресурсы. Но работа с компонентами всё равно выполняется операционной системой через драйверы устройств, в то время как EFI обеспечивает поддержку драйверов, независимых от ОС, с помощью собственной модели драйверов.
Конечно, попытки изменить изначальный принцип BIOS уже предпринимались. IBM представила модифицированный дизайн системы PS/2 ещё в 1988 году, частично чтобы сбросить с рынка компьютеры с клонированным BIOS. 32-битную архитектуру Multi Channel Architecture (MCA) с ABIOS можно рассматривать как способ обхода реализаций клонированных BIOS. Следующая технология Advanced RISC Computing (ARC) нацелилась на объединение загрузочных окружений платформ MIPS и Alpha в 1990-х годах, но ей не хватило эволюционного развития, расширяемости и возможности увеличения числа платформ. PowerPC и SPARC представили собственные решения Open Firmware (OF) и Common Hardware Reference Platform (CHRP), своего рода ответ на ACPI.
Но в конечном итоге BIOS по-прежнему с нами, и эта технология делает то же самое, что и последние 25 лет: гарантирует, что ваша операционная система сможет загрузиться. Технология BIOS никогда не предусматривала современного разнообразия "железа". BIOS по-прежнему ограничена 16-битным интерфейсом и программными прерываниями, маршрутизацией прерываний и таймерами максимальной точности, ограниченным исполняемым пространством ROM (1 Мбайт) и размером образа, ограниченным числом инициализируемых устройств (что критично для серверной сферы), собственным расширениями и отсутствующей модульностью - и это только часть проблем.
Операционные системы начали поддерживать новый дизайн интерфейса платформ в 2007 году, но большинство версий Windows, таких как Vista with SP1 и Server 2008, предлагают поддержку только в 64-битных версиях. К сожалению, как мы обнаружили, поддержка UEFI в индустрии всё ещё слабая, и в сфере накопителей по-прежнему есть свои недостатки.