Was ist UEFI und wie unterscheidet es sich vom BIOS?

Das BIOS wird bald tot sein: Intel hat Pläne angekündigt, bis 2020 alle seine Chipsätze vollständig durch UEFI zu ersetzen. Aber was ist UEFI und wie unterscheidet es sich vom BIOS, das wir alle kennen?

Sowohl UEFI als auch BIOS sind Low-Level-Software, die gestartet wird, wenn Sie Ihren PC vor dem Booten Ihres Betriebssystems starten. UEFI ist jedoch eine modernere Lösung, die größere Festplatten, schnellere Startzeiten, mehr Sicherheitsfunktionen sowie bequeme Grafik und Maus unterstützt Cursor.

Neuere PCs, die mit UEFI ausgeliefert werden, bezeichnen es immer noch als "BIOS", um zu vermeiden, dass Personen verwirrt werden, die an ein herkömmliches PC-BIOS gewöhnt sind. Selbst wenn Ihr PC den Begriff "BIOS" verwendet, werden moderne PCs, die Sie heute kaufen, fast sicher mit UEFI-Firmware anstelle eines BIOS ausgeliefert. Hier ist der Grund.

Was ist ein BIOS??

BIOS ist eine Abkürzung für Basic Input-Output System. Es ist eine Low-Level-Software, die sich in einem Chip auf der Hauptplatine Ihres Computers befindet. Das BIOS wird beim Start Ihres Computers geladen. Das BIOS ist dafür verantwortlich, die Hardwarekomponenten Ihres Computers zu aktivieren, stellt sicher, dass sie ordnungsgemäß funktionieren, und führt dann den Bootloader aus, der Windows oder ein anderes 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, die auf verschiedenen Computern unterschiedlich ist, häufig jedoch Esc, F2, F10 oder Delete, während der Computer hochfährt. Wenn Sie eine Einstellung speichern, wird sie in Ihrem Motherboard gespeichert. Wenn Sie Ihren Computer starten, konfiguriert das BIOS Ihren PC mit den gespeicherten Einstellungen.

Das BIOS durchläuft einen POST (Power-On Self Test), bevor das Betriebssystem gestartet wird. Es überprüft, ob Ihre Hardwarekonfiguration gültig ist und ordnungsgemäß funktioniert. Wenn etwas nicht stimmt, wird eine Fehlermeldung angezeigt oder Sie hören eine kryptische Folge von Piepton-Codes. Im Computerhandbuch müssen Sie nachsehen, was unterschiedliche Tonfolgen bedeuten.

Wenn Ihr Computer hochfährt und der POST abgeschlossen ist, sucht das BIOS nach einem Master Boot Record (MBR), der auf dem Startgerät gespeichert ist, und verwendet diesen zum Starten des Bootloaders.

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

Warum ist das BIOS veraltet?

Das BIOS gibt es schon lange und 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 Advanced Configuration and Power Interface. Dadurch kann das BIOS Geräte leichter konfigurieren und erweiterte Energieverwaltungsfunktionen wie Ruhezustand ausführen. Aber das BIOS hat sich seit den Tagen von MS-DOS nicht so weit verbessert und verbessert wie andere PC-Technologien.

Das traditionelle BIOS hat immer noch gravierende Einschränkungen. 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 hat nur 1 MB Speicherplatz zum Ausführen. Es hat Schwierigkeiten, mehrere Hardwaregeräte gleichzeitig zu initialisieren. Dies führt zu einem langsameren Startvorgang, wenn alle Hardwareschnittstellen und Geräte auf einem modernen Computer initialisiert werden PC.

Das BIOS musste lange Zeit ersetzt werden. Intel hat bereits 1998 mit der EFI-Spezifikation (Extensible Firmware Interface) begonnen. Apple entschied sich für EFI, als es 2006 auf den Macs die Intel-Architektur wechselte. Andere PC-Hersteller folgten jedoch nicht.

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

Wie UEFI das BIOS ersetzt und verbessert

UEFI ersetzt das herkömmliche BIOS auf PCs. Es ist nicht möglich, auf einem vorhandenen PC von BIOS zu UEFI zu wechseln. Sie müssen neue Hardware kaufen, die UEFI unterstützt und enthält, wie dies bei den meisten neuen Computern der Fall ist. Die meisten UEFI-Implementierungen bieten eine BIOS-Emulation. Sie können also alte Betriebssysteme installieren und starten, die ein BIOS anstelle von UEFI erwarten. Sie sind daher abwärtskompatibel.

Dieser neue Standard vermeidet die Einschränkungen des BIOS. Die UEFI-Firmware kann von Laufwerken mit 2,2 TB oder mehr gestartet werden. Das theoretische Limit liegt bei 9,4 Zettabyte. Das ist ungefähr das Dreifache der geschätzten Größe aller Daten im Internet. Das liegt daran, dass UEFI das GPT-Partitionierungsschema anstelle von MBR verwendet. Außerdem wird das System standardisierter gestartet, indem ausführbare EFI-Dateien gestartet werden, anstatt Code über den Master-Boot-Record eines Laufwerks auszuführen.

UEFI kann im 32-Bit- oder 64-Bit-Modus ausgeführt werden und verfügt über mehr Adressraum als das BIOS. Dies bedeutet, dass der Startvorgang schneller ist. Dies bedeutet auch, dass die UEFI-Setup-Bildschirme gegenüber den BIOS-Einstellbildschirmen, einschließlich der Unterstützung für Grafiken und Mauszeiger, knapper werden können. Dies ist jedoch nicht zwingend. Viele PCs werden immer noch mit Textmodus-UEFI-Einstellungsschnittstellen geliefert, die wie ein alter BIOS-Bildschirm aussehen und funktionieren.

UEFI enthält viele weitere Funktionen. Es unterstützt Secure Boot, dh das Betriebssystem kann auf Gültigkeit überprüft werden, um sicherzustellen, dass keine Malware den Bootvorgang manipuliert hat. Es kann Netzwerkfunktionen direkt in der UEFI-Firmware selbst unterstützen, was bei der Remote-Fehlerbehebung und -konfiguration helfen kann. Bei einem herkömmlichen BIOS müssen Sie vor einem physischen Computer sitzen, um es zu konfigurieren.

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

Verschiedene PCs mit UEFI verfügen über unterschiedliche Schnittstellen und Funktionen. Es ist alles Sache Ihres PC-Herstellers, 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 merkliche Änderung. Ihr neuer Computer wird schneller als mit einem BIOS gestartet und heruntergefahren, und Sie können Laufwerke mit einer Größe von 2,2 TB oder mehr verwenden.

Wenn Sie auf Low-Level-Einstellungen zugreifen müssen, kann es zu geringfügigen Abweichungen kommen. Möglicherweise müssen Sie über das Windows-Startoptionsmenü auf den Bildschirm mit den UEFI-Einstellungen zugreifen, anstatt beim Starten des Computers eine Taste zu drücken. Da PCs jetzt so schnell booten, möchten PC-Hersteller den Startvorgang nicht verlangsamen, indem sie warten, ob Sie eine Taste drücken. Wir haben jedoch auch PCs mit UEFI gesehen, mit denen Sie auf dieselbe Weise auf das BIOS zugreifen können, indem Sie während des Startvorgangs eine Taste drücken.

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

Ausführlichere 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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