ما هو UEFI، وكيف يختلف عن BIOS؟

في عام 2017، أعلنت شركة إنتل تخطط لاستبدال BIOS بالكامل بـ UEFI لقد أصبحت جميع شرائح الكمبيوتر التي تنتجها الشركات تستخدم UEFI، وسرعان ما تبعتها الصناعة. لقد أصبح نظام BIOS الكلاسيكي الآن من مخلفات الماضي. ولكن ما هو UEFI، وكيف يختلف عن BIOS الذي نعرفه جميعًا؟

ماذا يفعل BIOS وUEFI؟

كل من واجهة البرامج الثابتة القابلة للتوسعة الموحدة (UEFI) وBIOS عبارة عن برامج منخفضة المستوى تبدأ عند تشغيل جهاز الكمبيوتر الخاص بك قبل تشغيل نظام التشغيل الخاص بك، ولكن UEFI هو حل أكثر حداثة، ويدعم محركات الأقراص الصلبة الأكبر حجمًا، وأوقات تمهيد أسرع، ومزيد من ميزات الأمان، و—بشكل ملائم—الرسومات ومؤشرات الماوس.

لقد رأينا أجهزة الكمبيوتر الحديثة التي تأتي مع UEFI لا تزال تشير إليه باسم “BIOS” لتجنب إرباك الأشخاص الذين اعتادوا على BIOS التقليدي للكمبيوتر الشخصي. حتى إذا كان جهاز الكمبيوتر الخاص بك يستخدم مصطلح “BIOS”، فإن أجهزة الكمبيوتر الحديثة التي تشتريها اليوم تأتي بالتأكيد مع برامج UEFI الثابتة بدلاً من BIOS. وإليك السبب.

ما هو BIOS؟

BIOS هو اختصار لـ Basic Input-Output system (نظام الإدخال والإخراج الأساسي). وهو عبارة عن برنامج منخفض المستوى يوجد في شريحة على اللوحة الأم للكمبيوتر. يتم تحميل BIOS عند بدء تشغيل الكمبيوتر، وهو مسؤول عن إيقاظ مكونات الأجهزة بالكمبيوتر، والتأكد من أنها تعمل بشكل صحيح، ثم تشغيل أداة تحميل التشغيل التي تقوم بتشغيل Windows أو أي نظام تشغيل آخر قمت بتثبيته.

يمكنك تكوين إعدادات مختلفة في شاشة إعداد BIOS. توجد هنا إعدادات مثل تكوين الأجهزة في الكمبيوتر ووقت النظام وترتيب التمهيد. يمكنك الوصول إلى هذه الشاشة بالضغط على مفتاح معين – يختلف باختلاف أجهزة الكمبيوتر، ولكن غالبًا ما يكون Esc أو F2 أو F10 أو Delete – أثناء تشغيل الكمبيوتر. عند حفظ أحد الإعدادات، يتم حفظه في الذاكرة الموجودة على اللوحة الأم نفسها. عند تشغيل الكمبيوتر، سيقوم BIOS بتكوين الكمبيوتر بالإعدادات المحفوظة.

يخضع BIOS لاختبار POST أو Power-On Self Test قبل تشغيل نظام التشغيل. ويتحقق من صحة تكوين الأجهزة وعملها بشكل صحيح. وإذا حدث خطأ ما، فسترى رسالة خطأ أو تسمع سلسلة غامضة من رموز التنبيه. وسيتعين عليك البحث عن معنى تسلسلات التنبيه المختلفة في دليل الكمبيوتر.

عند تشغيل الكمبيوتر – وبعد انتهاء اختبار POST – يبحث BIOS عن سجل تمهيد رئيسي، أو MBR، مخزّن على جهاز التمهيد ويستخدمه لتشغيل أداة تحميل التشغيل.

قد ترى أيضًا الاختصار CMOS، الذي يرمز إلى أشباه الموصلات المعدنية المكملة. يشير هذا إلى الذاكرة المدعومة بالبطارية حيث يخزن BIOS إعدادات مختلفة على اللوحة الأم. في الواقع، لم يعد هذا الاختصار دقيقًا، حيث تم استبدال هذه الطريقة بذاكرة فلاش (يشار إليها أيضًا باسم EEPROM) في الأنظمة المعاصرة.

لماذا أصبح BIOS قديمًا

لقد كان نظام BIOS موجودًا منذ فترة طويلة، ولم يتطور كثيرًا. حتى أجهزة الكمبيوتر التي تعمل بنظام MS-DOS والتي تم إصدارها في الثمانينيات كانت تحتوي على BIOS!

بالطبع، تطور نظام BIOS وتحسن بمرور الوقت. تم تطوير بعض الإضافات، بما في ذلك ACPI، واجهة التكوين والطاقة المتقدمة. وهذا يسمح لنظام BIOS بتكوين الأجهزة بسهولة أكبر وأداء وظائف إدارة الطاقة المتقدمة، مثل وضع السكون. لكن نظام BIOS لم يتطور ويتحسن بالقدر الذي تطورت به تقنيات الكمبيوتر الأخرى منذ أيام MS-DOS.

لا يزال نظام BIOS التقليدي يعاني من قيود خطيرة. فهو لا يستطيع التمهيد إلا من محركات أقراص بسعة 2.1 تيرابايت أو أقل. أما محركات الأقراص بسعة 8 تيرابايت فهي شائعة الآن، ولا يستطيع الكمبيوتر المزود بنظام BIOS التمهيد منها. ويرجع هذا القيد إلى الطريقة التي يعمل بها نظام سجل التمهيد الرئيسي في BIOS.

يجب أن يعمل BIOS في وضع المعالج 16 بت، ولديه مساحة 1 ميجا بايت فقط للتنفيذ. يواجه مشكلة في تهيئة أجهزة متعددة في وقت واحد، مما يؤدي إلى عملية تمهيد أبطأ عند تهيئة جميع واجهات الأجهزة والأجهزة على جهاز كمبيوتر حديث.

كانت هناك حاجة إلى استبدال نظام BIOS لفترة طويلة. بدأت شركة Intel العمل على مواصفات واجهة البرامج الثابتة القابلة للتوسيع (EFI) في عام 1998. واختارت شركة Apple واجهة البرامج الثابتة القابلة للتوسيع (EFI) عندما تحولت إلى بنية Intel في أجهزة Mac الخاصة بها في عام 2006، لكن الشركات المصنعة الأخرى لأجهزة الكمبيوتر لم تتبع خطاها.

في عام 2007، اتفقت Intel وAMD وMicrosoft وشركات تصنيع أجهزة الكمبيوتر على مواصفات جديدة لواجهة البرامج الثابتة القابلة للتوسعة الموحدة (UEFI). هذا هو معيار على مستوى الصناعة تديره منتدى واجهة البرامج الثابتة الموسعة الموحدةولا يعتمد هذا النظام على Intel فقط. فقد تم تقديم دعم UEFI لنظام Windows مع Windows Vista Service Pack 1 وWindows 7. وتستخدم الغالبية العظمى من أجهزة الكمبيوتر التي يمكنك شراؤها اليوم الآن UEFI بدلاً من BIOS التقليدي.

كيف يحل UEFI محل BIOS ويحسنه

يحل UEFI محل BIOS التقليدي على أجهزة الكمبيوتر. لا توجد طريقة للتبديل من BIOS إلى UEFI على جهاز كمبيوتر موجود. تحتاج إلى شراء أجهزة جديدة تدعم UEFI وتتضمنه، كما تفعل أجهزة الكمبيوتر الجديدة. توفر معظم تطبيقات UEFI محاكاة BIOS حتى تتمكن من اختيار تثبيت وتشغيل أنظمة التشغيل القديمة التي تتوقع BIOS بدلاً من UEFI، وبالتالي فهي متوافقة مع الإصدارات السابقة.

يتجنب هذا المعيار الجديد القيود المفروضة على نظام BIOS. يمكن لبرامج UEFI الثابتة التمهيد من محركات أقراص بسعة 2.2 تيرابايت أو أكبر – في الواقع، الحد النظري هو 9.4 زيتابايت. هذه نسبة ملحوظة من جميع المعلومات الموجودة على الإنترنت! وذلك لأن UEFI يستخدم مخطط تقسيم GPT بدلاً من MBR. كما أنه يقوم بالتمهيد بطريقة أكثر توحيدًا، حيث يقوم بتشغيل ملفات EFI القابلة للتنفيذ بدلاً من تشغيل التعليمات البرمجية من سجل التمهيد الرئيسي للمحرك.

يمكن تشغيل UEFI في وضع 32 بت أو 64 بت، كما أن مساحة العنوان القابلة للعنونة أكبر من BIOS، مما يعني أن عملية التمهيد أسرع. كما يعني هذا أن شاشات إعداد UEFI يمكن أن تكون أكثر سلاسة من شاشات إعدادات BIOS، بما في ذلك الرسومات ودعم مؤشر الماوس. ومع ذلك، هذا ليس إلزاميًا. لا تزال العديد من أجهزة الكمبيوتر تأتي مع واجهات إعدادات UEFI في وضع النص والتي تبدو وتعمل مثل شاشة إعداد BIOS القديمة.

يحتوي UEFI على ميزات أخرى. فهو يدعم التمهيد الآمن، مما يعني أنه يمكن التحقق من صحة نظام التشغيل للتأكد من عدم عبث أي برنامج ضار بعملية التمهيد. ويمكنه دعم ميزات الشبكات مباشرة في برنامج UEFI الثابت نفسه، مما قد يساعد في استكشاف الأخطاء وإصلاحها عن بُعد وتكوين النظام. مع BIOS التقليدي، يجب أن تجلس أمام جهاز كمبيوتر فعلي لتكوينه.

لا يعد هذا النظام بديلاً لنظام BIOS فحسب، بل إن UEFI عبارة عن نظام تشغيل صغير يعمل على البرامج الثابتة للكمبيوتر الشخصي، ويمكنه القيام بالمزيد من المهام مقارنة بنظام BIOS. فقد يتم تخزينه في ذاكرة فلاش على اللوحة الأم، أو قد يتم تحميله من محرك أقراص ثابت أو مشاركة شبكة عند التمهيد.

ستحتوي أجهزة الكمبيوتر المختلفة التي تستخدم UEFI على واجهات وميزات مختلفة. الأمر متروك بالكامل للشركة المصنعة لجهاز الكمبيوتر الخاص بك، ولكن الأساسيات ستكون هي نفسها على كل جهاز كمبيوتر.

كيفية الوصول إلى إعدادات UEFI على أجهزة الكمبيوتر الحديثة

إذا كنت من مستخدمي أجهزة الكمبيوتر العادية، فلن يكون التحول إلى جهاز كمبيوتر مزود بـ UEFI تغييرًا ملحوظًا. سيبدأ تشغيل جهاز الكمبيوتر الجديد وإيقاف تشغيله بشكل أسرع مما كان عليه الحال مع BIOS، ويمكنك استخدام محركات أقراص بحجم 2.2 تيرابايت أو أكثر.

إذا كنت بحاجة إلى الوصول إلى إعدادات منخفضة المستوى، فقد يكون هناك اختلاف طفيف. قد تحتاج إلى الوصول إلى شاشة إعدادات UEFI من خلال قائمة خيارات تمهيد Windows بدلاً من الضغط على مفتاح أثناء بدء تشغيل الكمبيوتر. مع تشغيل أجهزة الكمبيوتر بسرعة كبيرة الآن، لا ترغب شركات تصنيع أجهزة الكمبيوتر في إبطاء عملية التمهيد من خلال الانتظار لمعرفة ما إذا كنت تضغط على مفتاح. ومع ذلك، فقد رأينا أيضًا أجهزة كمبيوتر مزودة بـ UEFI تتيح لك الوصول إلى BIOS بنفس الطريقة، من خلال الضغط على مفتاح أثناء عملية التمهيد.

لماذا لا أزال أرى BIOS طوال الوقت؟

لقد حلت تقنية UEFI محل BIOS على كافة أجهزة الكمبيوتر الحديثة، فلماذا لا يزال الجميع يطلقون على UEFI اسم BIOS؟ هناك عدد من العوامل التي ساهمت (أو ربما ساهمت) في عدم انتشار مصطلح UEFI بهذا القدر.

1. العادة. لقد تم استخدام مصطلح BIOS لعقود من الزمن، ويستغرق الأمر بعض الوقت حتى تتغير العادات اللغوية لملايين الأشخاص.
2. BIOS أسهل في النطق. لقد سمع معظم الأشخاص أو خمنوا بسهولة كيفية نطق “BIOS”. ولكن UEFI؟ كيف تنطقها على أي حال؟ Yoo-eee-fee؟ Yoo-ee-fi؟ Uh-ee-fi؟ Yoo-fee؟ لا يوجد إجماع هنا أيضًا. لن يتم تبني مصطلح يصعب نطقه بسهولة مثل مصطلح سهل النطق.
3. كان الانتقال من BIOS إلى UEFI يتم خلف الكواليس إلى حد كبير وكان سهلاً إلى حد كبير، والوظيفة الأساسية لـ UEFI هي نفس وظيفة BIOS. لم يلاحظ الناس ظهور UEFI ولا يؤثر عليهم، فلماذا إذن نهتم بتعلم الكلمة الجديدة؟

أياً كان السبب، فقد ظل مصطلح BIOS مصطلحاً شائعاً، رغم أنه يُستخدم الآن عادةً للإشارة إلى UEFI. وقد يكون مجرد أحد تلك المصطلحات التي تظل عالقة في الأذهان لفترة أطول كثيراً من دقتها من الناحية الفنية.

على الرغم من أن UEFI يعد ترقية كبيرة، إلا أنه في الخلفية إلى حد كبير. لن يلاحظ معظم مستخدمي أجهزة الكمبيوتر أبدًا – أو لا يهتمون – بأن أجهزة الكمبيوتر الجديدة الخاصة بهم تستخدم UEFI بدلاً من BIOS التقليدي. ستعمل بشكل أفضل وتدعم أجهزة وميزات أكثر حداثة.

لمزيد من المعلومات التفصيلية حول UEFI، اقرأ شرح Adam Williamson من Red Hat لـ كيف تختلف عملية تمهيد UEFI. يمكنك القراءة أيضًا الأسئلة الشائعة الرسمية حول UEFI.