近日，全球計(jì)算聯(lián)盟正式發(fā)布、實(shí)施《統(tǒng)一基本輸入輸出系統(tǒng)（UBIOS） 基礎(chǔ)架構(gòu)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為 T/GCC 3007—2025。

全球計(jì)算聯(lián)盟（Global Computing Consortium，GCC），由計(jì)算領(lǐng)域的技術(shù)提供者、生產(chǎn)商、系統(tǒng)集成商、企業(yè)用戶、科研院所等共同發(fā)起，行業(yè)會(huì)員單位包括華為、中國(guó)移動(dòng)、螞蟻集團(tuán)等，其中華為是最高等級(jí)的「白金會(huì)員」。而此番發(fā)布、實(shí)施的《統(tǒng)一基本輸入輸出系統(tǒng)（UBIOS） 基礎(chǔ)架構(gòu)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，起草單位包括中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院以及華為、統(tǒng)信、軟通等公司。

按照一位參與早期標(biāo)準(zhǔn)制定討論和部分審核過(guò)程的人員話講，「這一標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，意味著中國(guó)終于擁有了第一個(gè)完整、標(biāo)準(zhǔn)化、可擴(kuò)展的國(guó)產(chǎn)固件體系標(biāo)準(zhǔn)」。在計(jì)算架構(gòu)日益多元化的今天，這一標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，可為 BIOS 構(gòu)建提供一個(gè)來(lái)自中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化框架，提升兼容性與穩(wěn)定性。

（圖片來(lái)源：全球計(jì)算聯(lián)盟）

中國(guó)為什么需要自己的 BIOS 新標(biāo)準(zhǔn)？

BIOS，即基本輸入輸出系統(tǒng)，最早出現(xiàn)在 1975 年的 CP/M 操作系統(tǒng)中。上世紀(jì) 80 年代，伴隨 IBM PC 及其兼容機(jī)的流行，BIOS 成為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的一種固件接口，并進(jìn)入公眾視野。

作為存儲(chǔ)于主板芯片的固件，BIOS 是計(jì)算機(jī)啟動(dòng)時(shí)運(yùn)行的第一個(gè)重要程序，負(fù)責(zé)硬件初始化和檢測(cè)，并為加載操作系統(tǒng)做準(zhǔn)備。換言之，BIOS 為計(jì)算機(jī)提供最底層、最直接的硬件設(shè)置和控制?；诖耍?strong>BIOS 被譽(yù)為「操作系統(tǒng)的靈魂引導(dǎo)者」以及「基礎(chǔ)軟件中的基礎(chǔ)軟件」。

目前市面上絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)設(shè)備，采用的是 UEFI（統(tǒng)一可擴(kuò)展固件接口）標(biāo)準(zhǔn)，這是傳統(tǒng) BIOS 的替代版本。進(jìn)入新世紀(jì)，英特爾牽頭確立的 UEFI 標(biāo)準(zhǔn)，在得到系統(tǒng)廠商微軟，BIOS 廠商 AMI、系微（Insyde）、Phoenix 等，以及眾多設(shè)備廠商的響應(yīng)后，成為新的 BIOS 主流標(biāo)準(zhǔn)。最近十多年，UEFI 標(biāo)準(zhǔn)順勢(shì)擴(kuò)展到 ARM 通用系統(tǒng)、更新興的 RISC-V 計(jì)算以及國(guó)產(chǎn)龍芯架構(gòu)等領(lǐng)域。

（圖片來(lái)源：@怎么又是你阿土，小紅書）

目前的主流 PC 設(shè)備市場(chǎng)中，BIOS 這一塊全部基于 UEFI 標(biāo)準(zhǔn)，不管聯(lián)想、戴爾還是惠普。按照品類來(lái)分的話，臺(tái)式機(jī)主板和 DIY 設(shè)備領(lǐng)域由 AMI 方案（AMI Aptio V）主導(dǎo)，筆記本設(shè)備領(lǐng)域基本由系微方案（InsydeH2O）壟斷。服務(wù)器和嵌入式系統(tǒng)等領(lǐng)域，則可看到市場(chǎng)份額被大幅擠壓后的 Phoenix 方案。

然而，經(jīng)過(guò)二十年沉淀，UEFI 標(biāo)準(zhǔn)的諸多問題逐漸顯現(xiàn)，例如「參考實(shí)現(xiàn) Tiano 代碼臃腫」「效率低」「模塊耦合性高」「擴(kuò)展性差」等。同時(shí)，不管是傳統(tǒng) BIOS，還是 UEFI 標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)不深度依賴于微軟和英特爾主導(dǎo)的生態(tài)體系。

近年來(lái)，我國(guó)全力攻堅(jiān)科技硬件和軟件系統(tǒng)「自主可控」，如此重要和基礎(chǔ)的一種固件接口，也必然將迎來(lái)屬于我們自己的新標(biāo)準(zhǔn)。只是這一刻，等待的時(shí)間已經(jīng)夠久了。

華為牽頭起草的UBIOS 標(biāo)準(zhǔn)，有何亮點(diǎn)？

首先需要明確的是，華為作為企業(yè)代表，牽頭起草的國(guó)產(chǎn) UBIOS 標(biāo)準(zhǔn)，并不是基于 UEFI 的「魔改」，可以說(shuō)和其毫無(wú)關(guān)系，而是一個(gè)可以和其并列的固件接口體系標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)更新一代的體系標(biāo)準(zhǔn)。

UBIOS 標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了計(jì)算系統(tǒng)中基本輸入輸出系統(tǒng)（BIOS）、操作系統(tǒng)（OS）、基板管理控制器（BMC）、外設(shè)板卡等各組件間以及 BIOS 內(nèi)部固件間的交互方式，包括交互架構(gòu)、交互通道、接口形式等。

（圖片來(lái)源：《統(tǒng)一基本輸入輸出系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)規(guī)范》）

相比目前業(yè)界普遍采用的 UEFI 標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)產(chǎn) UBIOS 標(biāo)準(zhǔn)的最大亮點(diǎn)，莫過(guò)于其名稱中帶有的「統(tǒng)一」二字。

為適應(yīng)芯片異構(gòu)化、BIOS 多固件化、外設(shè)智能化而設(shè)計(jì)，UBIOS 標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一了 BIOS 與 OS 之間、BIOS 與外設(shè)之間以及 BIOS 內(nèi)部固件間的交互方式，進(jìn)而延伸到與 BIOS 關(guān)聯(lián)的其他部件，如 BMC 固件、EC 固件。

同時(shí)，針對(duì)基于 UEFI 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)固件存在的「效率低」「模塊耦合性高」「擴(kuò)展性差」等病癥，UBIOS 標(biāo)準(zhǔn)給出了系統(tǒng)級(jí)的解決方案。

解決「效率低」「模塊耦合性高」，UBIOS 標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新性地提出了統(tǒng)一虛擬總線（UVB）的概念，以簡(jiǎn)化 BIOS 內(nèi)部多固件及 BIOS 與周邊組件之間的復(fù)雜交互，使各組件都可基于相同的接口定義進(jìn)行交互。而且，不論是對(duì)稱、還是非對(duì)稱（常見于異構(gòu)計(jì)算集群）的多域系統(tǒng)，均可通過(guò) UVB 互聯(lián)。

（圖片來(lái)源：《統(tǒng)一基本輸入輸出系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)規(guī)范》）

解決「擴(kuò)展性差」，UBIOS 標(biāo)準(zhǔn)專門針對(duì)未來(lái)異構(gòu)計(jì)算、Chiplet（芯粒）先進(jìn)封裝與互連技術(shù)等，進(jìn)行了一次從底層理念出發(fā)的重構(gòu)。

這樣講，是不是很華為風(fēng)？除了面向未來(lái)的統(tǒng)一性、低耦合、可擴(kuò)展性、原生異構(gòu)支持，UBIOS 標(biāo)準(zhǔn)的核心設(shè)計(jì)理念還包括分布式，是不是更加華為風(fēng)？UBIOS 標(biāo)準(zhǔn)，支持分布式架構(gòu)與軟硬芯協(xié)同的固件框架。

新標(biāo)準(zhǔn)有了，就看國(guó)產(chǎn) PC 生態(tài)廠商的適配了

不難看出，在華為全面發(fā)力自研鴻蒙系統(tǒng)的同時(shí)，其對(duì)操作系統(tǒng)之下最重要的固件層，也有著不少想法，并在剛剛發(fā)布、實(shí)施的國(guó)產(chǎn) UBIOS 標(biāo)準(zhǔn)中傾注了自己的大量心血。

然而，團(tuán)體新標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布、實(shí)施，只是國(guó)產(chǎn) BIOS 開始嘗試「自主可控」的第一步，后續(xù)國(guó)產(chǎn) PC 生態(tài)廠商的響應(yīng)和適配更關(guān)鍵。

（鴻蒙電腦，圖片來(lái)源：華為）

新標(biāo)準(zhǔn)有了，BIOS 生態(tài)的方案廠商、芯片廠商、設(shè)備廠商，是不是也該動(dòng)起來(lái)了。尤其是作為新標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)牽頭方的華為，是不是該在旗下后續(xù)的鴻蒙電腦新品中，開始逐漸采用基于 UBIOS 標(biāo)準(zhǔn)的 BIOS 新設(shè)計(jì)方案和技術(shù)呢？

在新的標(biāo)準(zhǔn)、方案、技術(shù)、產(chǎn)品和生態(tài)逐一形成后，國(guó)產(chǎn)「自主可控」的 BIOS 才算真正建立起來(lái)。

從操作系統(tǒng)層到固件層，完整、成熟的國(guó)產(chǎn)軟件棧體系，以及國(guó)產(chǎn)底層操作系統(tǒng)的完全「自主可控」，期待能在不遠(yuǎn)的未來(lái)實(shí)現(xiàn)。