Was ist UEFI und wie unterscheidet es sich vom BIOS?

Das BIOS wird bald tot sein: Intel hat Pläne angekündigt, es bis 2020 auf allen Chipsätzen vollständig durch UEFI zu ersetzen. Aber was ist UEFI und wie unterscheidet es sich von dem BIOS, mit dem wir alle vertraut sind?

Sowohl UEFI als auch BIOS sind Low-Level-Software, die beim Booten Ihres PCs vor dem Booten Ihres Betriebssystems gestartet wird. UEFI ist jedoch eine modernere Lösung, die größere Festplatten, schnellere Startzeiten, mehr Sicherheitsfunktionen und - bequemerweise - Grafiken und Maus unterstützt Cursor.

Wir haben gesehen, dass neuere PCs, die mit UEFI geliefert werden, immer noch als „BIOS“ bezeichnet werden, um zu vermeiden, dass Menschen verwirrt werden, die an ein traditionelles PC-BIOS gewöhnt sind. Selbst wenn Ihr PC den Begriff „BIOS“ verwendet, werden moderne PCs, die Sie heute kaufen, mit ziemlicher Sicherheit mit UEFI-Firmware anstelle eines BIOS geliefert. Hier ist der Grund.

Was ist ein BIOS?

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BIOS ist die Abkürzung für Basic Input-Output System. Es handelt sich um eine Low-Level-Software, die sich in einem Chip auf dem Motherboard Ihres Computers befindet. Das BIOS wird beim Start Ihres Computers geladen, und das BIOS ist dafür verantwortlich, die Hardwarekomponenten Ihres Computers zu aktivieren, sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktionieren, und führt dann den Bootloader aus, der Windows oder ein anderes von Ihnen installiertes Betriebssystem startet.

Sie können verschiedene Einstellungen im BIOS-Setup-Bildschirm konfigurieren. Hier finden Sie Einstellungen wie die Hardwarekonfiguration Ihres Computers, die Systemzeit und die Startreihenfolge. Sie können auf diesen Bildschirm zugreifen, indem Sie eine bestimmte Taste drücken - auf verschiedenen Computern unterschiedlich, häufig jedoch Esc, F2, F10 oder Löschen -, während der Computer gestartet wird. Wenn Sie eine Einstellung speichern, wird sie im Speicher Ihres Motherboards gespeichert. Wenn Sie Ihren Computer starten, konfiguriert das BIOS Ihren PC mit den gespeicherten Einstellungen.

Das BIOS durchläuft vor dem Booten Ihres Betriebssystems einen POST oder Power-On Self Test. Es wird überprüft, ob Ihre Hardwarekonfiguration gültig ist und ordnungsgemäß funktioniert. Wenn etwas nicht stimmt, wird eine Fehlermeldung angezeigt oder eine kryptische Reihe von Signaltoncodes angezeigt. Sie müssen im Handbuch des Computers nachschlagen, was verschiedene Signaltöne bedeuten.

Wenn Ihr Computer startet - und nachdem der POST abgeschlossen ist - sucht das BIOS nach einem Master Boot Record (MBR), der auf dem Startgerät gespeichert ist, und startet damit den Bootloader.

Möglicherweise sehen Sie auch das Akronym CMOS, das für Complementary Metal-Oxide-Semiconductor steht. Dies bezieht sich auf den batteriegepufferten Speicher, in dem das BIOS verschiedene Einstellungen auf dem Motherboard speichert. Es ist eigentlich nicht mehr genau, da diese Methode in modernen Systemen durch Flash-Speicher (auch als EEPROM bezeichnet) ersetzt wurde.

Warum das BIOS veraltet ist

Das BIOS gibt es schon lange und es hat sich nicht viel weiterentwickelt. Sogar MS-DOS-PCs, die in den 1980er Jahren veröffentlicht wurden, hatten ein BIOS!

Natürlich hat sich das BIOS im Laufe der Zeit weiterentwickelt und verbessert. Einige Erweiterungen wurden entwickelt, darunter ACPI, die erweiterte Konfiguration und die Stromschnittstelle. Auf diese Weise kann das BIOS Geräte einfacher konfigurieren und erweiterte Energieverwaltungsfunktionen wie den Ruhezustand ausführen. Aber das BIOS hat sich seit den Tagen von MS-DOS nicht annähernd so weit entwickelt und verbessert wie andere PC-Technologien.

Das traditionelle BIOS weist immer noch schwerwiegende Einschränkungen auf. Es kann nur von Laufwerken mit 2,1 TB oder weniger gestartet werden. 3-TB-Laufwerke sind jetzt üblich, und ein Computer mit einem BIOS kann nicht von ihnen booten. Diese Einschränkung ist auf die Funktionsweise des Master Boot Record-Systems des BIOS zurückzuführen.

Das BIOS muss im 16-Bit-Prozessormodus ausgeführt werden und verfügt nur über 1 MB Speicherplatz für die Ausführung. Es hat Probleme, mehrere Hardwaregeräte gleichzeitig zu initialisieren, was zu einem langsameren Startvorgang führt, wenn alle Hardwareschnittstellen und Geräte eines modernen Geräts initialisiert werden PC.

Das BIOS muss seit langem ersetzt werden. Intel begann bereits 1998 mit der Arbeit an der EFI-Spezifikation (Extensible Firmware Interface). Apple entschied sich für EFI, als es 2006 auf seinen Macs auf die Intel-Architektur umstieg, andere PC-Hersteller folgten jedoch nicht.

2007 einigten sich Intel-, AMD-, Microsoft- und PC-Hersteller auf eine neue UEFI-Spezifikation (Unified Extensible Firmware Interface). Dies ist ein branchenweiter Standard, der vom Unified Extended Firmware Interface Forum verwaltet wird und nicht nur von Intel gesteuert wird. Die UEFI-Unterstützung wurde in Windows mit Windows Vista Service Pack 1 und Windows 7 eingeführt. Die überwiegende Mehrheit der Computer, die Sie heute kaufen können, verwenden jetzt UEFI anstelle eines herkömmlichen BIOS.

Wie UEFI das BIOS ersetzt und verbessert

UEFI ersetzt das herkömmliche BIOS auf PCs. Es gibt keine Möglichkeit, auf einem vorhandenen PC vom BIOS zum UEFI zu wechseln. Sie müssen neue Hardware kaufen, die UEFI unterstützt und einschließt, wie es die meisten neuen Computer tun. Die meisten UEFI-Implementierungen bieten eine BIOS-Emulation, sodass Sie alte Betriebssysteme installieren und starten können, die ein BIOS anstelle von UEFI erwarten, damit sie abwärtskompatibel sind.

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Dieser neue Standard vermeidet die Einschränkungen des BIOS. Die UEFI-Firmware kann von Laufwerken mit 2,2 TB oder mehr gestartet werden. Tatsächlich liegt die theoretische Grenze bei 9,4 Zettabyte. Das ist ungefähr das Dreifache der geschätzten Größe aller Daten im Internet. Dies liegt daran, dass UEFI anstelle von MBR das GPT-Partitionierungsschema verwendet. Es startet auch standardisierter und startet ausführbare EFI-Dateien, anstatt Code aus dem Master-Boot-Datensatz eines Laufwerks auszuführen.

UEFI kann im 32-Bit- oder 64-Bit-Modus ausgeführt werden und verfügt über mehr adressierbaren Adressraum als das BIOS, was bedeutet, dass Ihr Startvorgang schneller ist. Dies bedeutet auch, dass UEFI-Setup-Bildschirme schlanker sein können als BIOS-Einstellungsbildschirme, einschließlich Grafik- und Mauscursor-Unterstützung. Dies ist jedoch nicht obligatorisch. Viele PCs werden immer noch mit UEFI-Einstellungsschnittstellen im Textmodus geliefert, die wie ein alter BIOS-Setup-Bildschirm aussehen und funktionieren.

UEFI ist mit vielen anderen Funktionen ausgestattet. Es unterstützt Secure Boot, dh das Betriebssystem kann auf Gültigkeit überprüft werden, um sicherzustellen, dass keine Malware den Startvorgang manipuliert hat. Es kann Netzwerkfunktionen direkt in der UEFI-Firmware selbst unterstützen, was bei der Remote-Fehlerbehebung und -Konfiguration hilfreich sein kann. Bei einem herkömmlichen BIOS müssen Sie vor einem physischen Computer sitzen, um ihn zu konfigurieren.

Es ist auch nicht nur ein BIOS-Ersatz. UEFI ist im Wesentlichen ein winziges Betriebssystem, das auf der Firmware des PCs ausgeführt wird und viel mehr kann als ein BIOS. Es kann im Flash-Speicher des Motherboards gespeichert oder beim Booten von einer Festplatte oder Netzwerkfreigabe geladen werden.

Verschiedene PCs mit UEFI haben unterschiedliche Schnittstellen und Funktionen. Es liegt alles an Ihrem PC-Hersteller, aber die Grundlagen sind auf jedem PC gleich.

Zugriff auf UEFI-Einstellungen auf modernen PCs

Wenn Sie ein normaler PC-Benutzer sind, ist der Wechsel zu einem Computer mit UEFI keine spürbare Änderung. Ihr neuer Computer wird schneller gestartet und heruntergefahren als mit einem BIOS, und Sie können Laufwerke mit einer Größe von 2,2 TB oder mehr verwenden.

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Wenn Sie auf Einstellungen auf niedriger Ebene zugreifen müssen, besteht möglicherweise ein geringfügiger Unterschied. Möglicherweise müssen Sie über das Windows-Startoptionsmenü auf den Bildschirm mit den UEFI-Einstellungen zugreifen, anstatt beim Starten Ihres Computers eine Taste zu drücken. Da PCs jetzt so schnell booten, möchten PC-Hersteller den Startvorgang nicht verlangsamen, indem sie abwarten, ob Sie eine Taste drücken. Wir haben jedoch auch PCs mit UEFI gesehen, mit denen Sie auf die gleiche Weise auf das BIOS zugreifen können, indem Sie während des Startvorgangs eine Taste drücken.

Während UEFI ein großes Upgrade ist, ist es weitgehend im Hintergrund. Die meisten PC-Benutzer werden nie bemerken oder müssen sich darum kümmern, dass ihre neuen PCs UEFI anstelle eines herkömmlichen BIOS verwenden. Sie funktionieren einfach besser und unterstützen modernere Hardware und Funktionen.

Weitere Informationen finden Sie in der Erklärung von Adam Williamson von Red Hat, wie sich der UEFI-Startvorgang unterscheidet. Sie können auch die offiziellen UEFI-FAQ lesen.

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