UEFI là gì? Ưu Điểm Hạn Chế, Sự Khác nhau Giữa UEFI & BIOS

UEFI là gì?

UEFI viết tắt của Unified Extensible Firmware Interface là loại hệ điều hành thu nhỏ khởi động sau khi khởi động bo mạch chủ của máy tính và các thành phần phần cứng tương ứng. Mục đích chính là để lưu trữ toàn bộ dữ liệu về khởi động thiết bị trong file .efi, được lưu trên một phân vùng đĩa đặc biệt gọi là Phân vùng hệ thống EFI (ESP). Nõ cũng giữ cho bộ nạp khởi động chịu trách nhiệm khởi động hệ điều hành.

Việc tạo UEFI nhằm mục đích khắc phục những hạn chế của BIOS và gruts ngắn thời gian khởi động hệ thống. UEFI sử dụng lược đồ phân vùng GPT và hỗ trợ kích thước ổ đĩa khác nhau.

Ngoài ra, UEFI còn cung cấp khả năng bảo mật tốt hơn với tính năng Secure Boot, ngăn chặn các ứng dụng trái phép khởi động. Nhưng hạn chế là tính năng này ngăn chặn khởi động kép vì nó coi hệ điều hành khác là các ứng dụng chưa được đăng ký.

UEFI có thể chạy ở cả chế độ 32bit và 64bit, cho phép chúng cung cấp giao diện đồ họa

Ưu điểm – hạn chế của UEFI

Ưu điểm của UEFI

Dưới đây là một số ưu điểm nổi bật của UEFI:

• Dễ lập trình
• Cấu trúc module làm cho nó trở nên linh hoạt và cho phép điều chỉnh theo các môi trường phần cứng và theo yêu cầu.
• Có thể được mở rộng bằng các chức năng và chương trình đặc biệt
• Cải thiện khả năng sử dụng thông qua việc sử dụng chuột máy tính và giao diện người dùng đồ họa
• Trình quản lý tích hợp quản lý nhiều bộ nạp khởi động khác nhau cho nhiều hệ điều hành khác nhau
• Có sẵn công cụ dòng lệnh chuyên dụng để chuẩn đoán và khắc phục sự cố
• Kết nối mạng cho phép bảo trì từ xa và khởi động qua mạng
• Tăng cường bảo mật với tính năng Secure Boot

Tính năng Secure Boot giúp tăng cường bảo mật hệ thống, các thành phần phần mềm đều được xác minh trước khi khởi động. Nó được xác minh qua chữ ký số mã hóa được lưu trong cơ sở dữ liệu của UEFI. Khi một thành phần bị nhiễm Virus, không có chữ kỹ hoặc không có khóa hợp lệ thì nó sẽ không vượt qua được kiểm tra bảo mật và hệ thống sẽ hủy khởi động hệ thống.

Hạn chế của UEFI

Mặc dù UEFI sở hữu nhiều ưu điểm nhưng nó vẫn còn một số hạn chế như sau:

• Khả năng tương thích hạn chế
• Mặc dù tính năng Secure Boot giúp cải thiện bảo mật những nó vẫn có thể xảy ra các Rủi ro về bảo mật. Do kết nối trực tiếp trong giao đoạn khởi động, phần mềm virus có thể lây nhiễm máy tính trước khi các cơ chế bảo mật của hệ điều hành can thiệp.
• UEFI cần một phân vùng EFI riêng biệt để lưu trữ các file khởi động, có nghĩa nó cần thêm không gian trên ổ cứng và gây nhầm lẫn cho người dùng khi phân vùng ổ đĩa.

So sánh chi tiết giữa UEFI và BIOS

BIOS là một đoạn mã nhỏ trên chip bộ nhớ flash ở dạng Read -only trên trên bo mạch chủ tên là EPROM. Chip này khá bền nên chúng vẫn giữ được nội dung ngay cả khi đã tắt nguồn.

Mục đích chính của BIOS là kiểm tra các cài đặt được lưu trữ trong chip CMOS để xác định cách người dùng muốn hệ thống chạy và thiết bị nào sẽ khởi chạy CPU, GPU, RAM,… Sau đó, BIOS sẽ tìm kiếm các thiết bị có thể khởi động và chuyển giao quyền kiểm soát cho hệ điều hành.

BIOS hoạt động ở chế độ 16bit, nó cũng giới hạn số lượng mã có thể đọc và thực thi từ firmware ROM. Firmware sử dụng sơ đồ phân vùng MBR và hỗ trợ các thiết bị lưu trữ lên tới 2TB.

Mặc dù BIOS và UEFI đều được sử dụng để khởi động phần cứng máy tính trước khi hệ điều hành khởi động nhưng hai phần mềm này có sự khác biệt nhất định như sau:

Thời gian ra mắt: UEFI được phát triển cho các máy đời mới nên nó cung cấp khả năng mở rộng cao hơn, hiệu suất tốt hơn cùng khả năng lập trình và bảo mật.

Chế độ hoạt động: UEFI chạy ở chế độ 32-bit và 64-bit, trong khi BIOS hỗ trợ chế độ 16-bit. Sự hỗ trợ là một sự khác biệt mà chúng được thiết kế.

Giao diện người dùng: UEFI cung cấp giao diện đồ họa và cho phép người dùng điều hướng phần mềm bằng chuột và bàn phím. Trong khi đó, BIOS cung cấp giao diện người dùng cơ bản chỉ có thể được điều hướng bằng bàn phím.

Hỗ trợ phân vùng: BIOS sử dụng các mục 32-bit trong bảng phân vùng, giới hạn tổng số phân vùng vật lý chỉ còn 4. BIOS chỉ có thể khởi động từ các phân vùng có kích thước tối đa 2.2TB, là trở ngại đối với các hệ thống có ổ đĩa dung lượng cao hơn. Trong khi đó, phân vùng UEFI GUID sử dụng mục 64-bit và hỗ trợ tới 128 phân vùng vật lý. Giới hạn kích thước lý thuyết cho các ổ đĩa có thể khởi động trong UEFI là trên 9 zettabyte, đây là lợi thế chính của UEFI so với BIOS.

Hiệu suất: Mặc dù BIOS hoạt động ổn định ở hệ thống 16-bit cũ hơn nhưng nó chỉ có 1MB dung lượng để hoạt động. Điều này khiến cho quá trình khởi động chậm trên các máy hiện đại. Ngoài ra, BIOS phải tải bộ nạp khởi động – chương trình riêng biệt tải hệ điều hành. Trong khi đó, UEFI được xây dựng cho các máy hiện đại và lưu trữ tất cả thông tin khởi động trong tệp .efi trên phân vùng ESP. Phân vùng này chứa bộ nạp khởi động, giúp quá trình khởi động nhanh hơn vì UEFI khởi động trực tiếp HĐH.

Bảo mật: BIOS cung cấp mật khẩu bảo vệ chỉ cho phép người dùng được cấp quyền truy cập vào hệ thống. Cài đặt mật khẩu ngăn người dùng thực hiện các thay đổi trên BIOS. Trong khi đó, UEFI có tính năng bảo mật Secure Boot, chỉ cho phép phần mềm được tin tưởng bởi OEM có thể boot thiết bị, nó ngăn các ứng dụng chưa được cấp phép khởi động. Khi máy chạy, UEFI kiểm tra thẩm quyền mỗi mảnh của phần mềm boot, driver và OS để xem tính hợp lệ. Kiểm tra thành công thì hệ điều hành có quyền điều khiển máy tính.

Giữa BIOS và UEFI thì firmware nào tốt hơn?

Ở cấp độ cơ bản, UEFI và BIOS tương tự nhau, có chức năng và hoạt động tốt, dù UEFI là một giải pháp phần mềm mới hơn nhưng không phải lúc nào cũng cần sử dụng UEFI.

Trong một số trường hợp BIOS tối ưu hơn như khởi động kép đơn giản hơn nhiều với BIOS, vì UEFI có thể cản trở quá trình này bằng cách coi hệ điều hành khác là ứng dụng chưa được ký.

Ngoài ra, BIOS và MBR cũng hoạt động tốt nếu bạn không sử dụng các thiết bị lưu trữ trên 2TB. Nếu bạn muốn có giao diện đơn giản thì có thể sử dụng BIOS nếu hệ thống của bạn hỗ trợ chúng. Hoặc bạn có thể chọn UEFI để tối ưu về thời gian khởi động và khi ổ cứng của bạn trên 2TB. UEFI cũng hoạt động tốt hơn khi khởi tạo phần cứng, mặc dù việc cải thiện tốc độ có thể không cải thiện đáng kể tổng thời gian khởi động.

UEFI cũng cho phép các nhà phát triển sử dụng môi trường UEFI shell và thực thi các lệnh từ các ứng dụng UEFI khác, giúp tối ưu hóa hiệu suất hệ thống hơn nữa. UEFI được khuyến nghị khi bảo mật hệ thống là quan trọng. Vì chỉ có trình điều khiển và dịch vụ xác thực mới có thể tải khi khởi động, UEFI ngăn chặn khả năng lây nhiễm phần mềm độc hại.

Hiện nhiều thương hiệu nổi tiếng như HP, IBM, Intel, Apple, Microsoft và Dell đã dần chuyển sang sử dụng UEFI thay cho BIOS.

Kết luận

Trên đây LANIT đã chia sẻ chi tiết về UEFI – giao diện phần mềm giữa hệ điều hành và phần cứng máy tính. Đây được xem là một cải tiến so với BIOS truyền thống, mang lại sự ổn định và khả năng tương thích tốt hơn với các công nghệ mới. Nếu bạn còn thắc mắc nào hoặc cần tư vấn khi có nhu cầu thuê máy chủ giá rẻ, thuê VPS hoặc Hosting, liên hệ ngay LANIT nhé!