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BIOS是什么?科普一下“神秘而强大”的BIOS

时间:2019-12-14 08:11:15出处:[ 互联网 ]-包小可

是时候科普一下“神秘而强大”的BIOS了


说起BIOS,总是给人留下“听说过没见过”的印象,它神秘而强大,总是出现在我们电脑的各种参数表里。要问他是什么,很多人往往答不上来;要问他有什么用,也答不出来。但它却被行业人视为“与芯片、操作系统同等地位的核心基础技术”。那BiOS到底是什么呢?

孤独的BIOS

之所以讲BIOS是孤独的,原因有三:

1. 用户不知道什么是BIOS,因为它看不到,摸不着,其功能也往往被用户所忽视;

2. 全球BIOS厂商不超过5家,目前全球主流的 X86 架构 BIOS 固件产品和技术,长期垄断在美国的 Phoenix、AMI,以及中国台湾的 Insyde 三家公司手中。BIOS当真是“孤独求败”。

3. BIOS行业可用人才“极度匮乏”。

首先,BIOS全名 Basic Input Output System即“基本输出与输入系统”,BIOS是一个一般用户看不见、摸不着,但存在于每一台计算机上非常关键的组件,是计算机启动时加载的第一个软件。它是储存在主板上的只读芯片或闪存芯片中的一小段代码。我们通常称之为主板“固件”,因为它是软件和硬件之间的桥梁,没有它的话电脑就无法开机。

其次,一般而言,我们把BIOS分为legacy BIOS和UEFI BIOS,或者BIOS 和 UEFI。在1999年之前,我们的PC机都在用传承自1979年的传统BIOS,由于传统BIOS的本质是一堆用汇编写的硬件初始化代码,虽然可以保证运行,但它却是封闭、神秘的,还充满了各种不清不楚的预设和祖传代码。

后来,Intel内部开始研发一套全新的机制。考虑到底层编程的复杂性以及希望操作系统尽可能少地去了解平台的硬件细节,在平台固件和OS加载器间使用高级C语言接口看起来成为一个必然选择。这时候,UEFI的雏形诞生了。后来,Intel把整套方案加入了X86体系,并在1999推出1.0 sPEc,并被定名EFI。后成立Forum,改名UEFI。

这样一来,UEFI采用了模块化的设计思想,每次启动仅运行必要的模块,与传统BIOS顺序执行的工作流程(开机—>BIOS初始化—>BIOS自检—>引导操作系统—>进入)相比,大大提升了效率,也让我们的开机启动也更快。

BIOS厂家汇总

BIOS之所以得到行业内人士的追捧,不仅因为其作用,还在于国际市场上一直被国外垄断。目前全球主流的 X86 架构 BIOS 固件产品和技术,长期垄断在美国的 Phoenix、AMI,以及中国台湾的 Insyde 三家公司手中。技术门槛高、人才匮乏、产业链上下游受制于国外、投入成本高且周期长、国内版权意识薄弱等等,这些都直接或间接地导致我国能做BIOS的企业凤毛麟角。

Phoenix

美资上市公司。BIOS行业的龙头,成立于1979年。其产品线主要包括三个大类,第一是PhoenixAwARd BIOS,主要面向台湾的ODM以及低端市场。第二是Phoenix BIOS,主要面对高端台式机以及笔记本市场。第三是General Software BIOS,主要面向嵌入式市场。Phoenix进入中国市场很早,他们2000年前后便成立了中国分公司,其在中国的名称是:菲尼克斯软件(中国)有限公司。中国分公司所在地位于江苏省南京市北京东路的和平大厦。此外在上海亦设有研发中心。不过很可惜的是,由于Phoenix的决策失误,以及经营问题,他们在09年底分别关闭了上海和南京的 office,并且从此退出了中国市场。所有的员工都被裁员了。

AMI

美资公司,未上市。BIOS行业的技术领跑者。AMI的BIOS工具一向做的比较好,并且由于其价格相对Phoenix 便宜,在台湾的ODM中,有很高的份额。AMI主要的研发中心也在台湾。AMI的主要产品包括AMICORE以及AMI Aptio。前者是传统BIOS,后者是EFI BIOS。AMI在大陆也有分公司,名叫美商安迈科技有限公司,位于江苏省昆山市。

Insyde

台湾上市公司。用十年磨一剑来形容Insyde比较合适,Insyde成立很久很久,却一直默默无闻。一直只能做些EC之类的东西糊口。可Insyde看准时机,最早切入EFI开发,在EFI时代,Insyde一举取代了不看重EFI的Phoenix,成为了业界的领袖。Insyde在大陆也有分公司,同样位于江苏省昆山市。

Byosoft

2006年新成立的BIOS公司。总部位于江苏省南京市。是中国大陆第一家,也是世界第四家得到Intel授权的BIOS公司。目前的产品线主要服务OEM客户,零售市场见的不多。基本上以EFI BIOS为主。Byosoft中文叫南京百敖软件股份有限公司。是由原先Phoenix的一个高管和国内其他几个创业伙伴共同创办的。Byosoft与 Intel的关系非同一般。

中电科技

中电科技成立于2005年,总部位于北京。是国家大型骨干企业中国电子科技集团有限公司旗下的高新技术企业。中电科技主要面向于关系国家战略安全的核心领域、关系国家经济命脉的重要行业,提供以“昆仑固件”为核心的自主固件系列产品和以应用软件第三方测评为主导的信息系统质量保障服务。其“昆仑固件”品牌包括:昆仑BIOS、昆仑BMC和昆仑卫士。

国产BIOS当自强

我们国内做BIOS就是从UEFI 开始的。2005年,Intel在中国寻找了两家公司授权,这两家公司分别是中电科和百敖科技。2008年,Intel给两家企业的授权到期,由于种种原因,中电科没有继续得到Intel的授权,转而研究基于龙芯的UEFI BIOS产品;而百敖 BIOS则继续得到授权,研发基于X86架构的产品。

2008年后,中电科已经具备研发BIOS的能力,所以在2009年初就在龙芯上实现了UEFI BIOS支持,目前,昆仑已经可以支持基于X86架构的兆芯海光处理器;MIps架构的龙芯处理器;ARM架构的飞腾、海思处理器。

百敖在2008年后继续做基于X86架构的产品,现在,百敖除了也可支持X86架构,还可以支持基于ARM架构的飞腾、海思处理器等。

当然,其他国产整机厂商也具备固件研发生产能力。比如华为联想。由于生态原因,国产整机的BIOS更艰难,更需要不断地积累。现在国内电脑讯网操作系统的出现,大家开始意识到了BIOS的重要性,BIOS也将迎来快速发展期。

然而,想要发展国产BIOS,除了技术与生态,更应注重人才的培养。据行业人士透露,由于国内高校课程的设计和行业需求间的脱节,人才培养周期很长,且成才率也只有20%-30%,这一数字只有国外的二分之一,现在BIOS公司所需人才基本靠自己培养。

此外,标准也是生态发展重要的一环,然而,目前国产生态发展的难点仍在于各种标准不一,兼容繁杂、成本颇高。未来,希望基于不同处理器、操作系统的BIOS标准出台,以电脑讯网、兼容不同处理器、不同操作系统的计算机之间的启动方式。

东风起,百花开,希望神秘而强大的BIOS不再孤独。


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