Что такое прошивка компьютера

Обновлено: 04.07.2024

Наверняка вы слышали фразы вроде: «обновил прошивку телефона», «у фотоаппарата проблемы с прошивкой» или «пиратская прошивка». Сейчас эти фразы означают любой софт, который управляет железом на низком уровне.

О чём речь

Сам термин «прошивка» появился примерно 70 лет назад: это было время, когда ещё не было интегрированных микросхем и микроэлектроники, а вычислительные машины уже были. И вот тогда вместо флеш-памяти и жёстких дисков использовали память на магнитных сердечниках.

Сердечник — это тороид (типа бублик) из специального материала, который можно намагничивать с помощью тока. Через сердечники пропускают ток в разных направлениях, и в зависимости от этого менялись магнитные свойства этого сердечника. Намагниченный сердечник означал единицу, размагниченный — ноль.

Кайф был в том, что намагниченный сердечник оставался намагниченным, не мешал соседям и терял заряд очень медленно, поэтому такую технологию можно было с некоторой натяжкой назвать компьютерной памятью.

Чтобы собрать рабочий модуль памяти, нужно было продевать множество проводов через множество бубликов, что напоминало процесс прошивания иголкой и ниткой. Процесс был ручным: сидели инженеры и шили себе память. Отсюда и слово — «прошивка».

Потом изобрели печатные платы и интегрированные микросхемы, жить стало веселей, появилась флеш-память и магнитные накопители. Процесс записи данных поменялся, а термин остался. С тех пор прошивкой называют программу, заложенную в микросхему и отвечающую за её работу.

Память на магнитных сердечниках

Зачем нужна прошивка

Прошивка в электронике отвечает за работу всего устройства — телефона, фотоаппарата, умной колонки, часов или охранного модуля. Сама прошивка хранится либо в той же микросхеме в блоке памяти, либо в отдельном чипе, если для неё нужно много места.

Когда устройство включается, происходит такое:

На микросхему подаётся напряжение.
Микросхема подготавливает память и все модули для работы прошивки.
После этого она идёт туда, где лежит прошивка, и запускает оттуда команды по очереди.

👉 Получается, что прошивка — это программа, которая отвечает за работу всего устройства на самом низком уровне.

Зачем менять прошивку

Иногда производитель устройства не добавляет в него некоторые возможности. В этом случае программисты извлекают файл прошивки из устройства, разбираются, из чего он состоит, и смотрят, можно ли в нём что-то изменить, чтобы сделать устройство лучше.

История из жизни одного производителя смартфонов: при производстве телефонов используется один модуль камеры и в дешёвых, и в дорогих моделях. Чтобы они не конкурировали между собой, производитель может в прошивке дешёвой модели отключить оптическую стабилизацию или ночную съёмку. В итоге покупатели знают, что если нужна ночная съёмка, то нужно взять дорогую модель, потому что она это умеет, а дешёвая нет.

Но если в прошивке убрать это ограничение и загрузить её на дешёвый телефон, то он тоже станет снимать и со стабилизацией, и ночной режим появится. В итоге за те же деньги пользователь может получить новые возможности устройства. Но теряет гарантию производителя.

Другой пример — из мира фотоаппаратов. У старых камер Canon есть стандартная прошивка, у неё много ограничений. Разработчики придумали альтернативную прошивку Magic Lantern, которая делает из камеры настоящего зверя для съёмки видео.

Прошивка — не для всей электроники

Есть много устройств, которые прошить не получится: либо нужно распаивать микросхему, либо она защищена от записи. Чаще всего это простая бытовая техника: пульты от телевизоров, миксеры, микроволновки, детские игрушки и тому подобное.

👉 Общее правило такое: если устройство можно подключить к интернету или к компьютеру — скорее всего, его можно прошить. Работает это не всегда, но чаще всего так.

А можно ничего не прошивать и пользоваться как есть?

Можно, иногда даже нужно, если прошивка отвечает за важные системы, например за работу домашнего газового котла, автомобильных систем безопасности или кардиостимулятора.

Слово прошивка я думаю вы слышали и не раз. Прошивают телефоны, смартфоны, планшеты ещё много других современных устройств. Ну что же это такое прошивка . Не ниткой с иголкой их прошивают?

Прошить можно только то устройство которое имеет микроконтроллер и программное обеспечение. Для примера возьмем обыкновенный всем известный телевизор. Так вот телевизоры были и 25 и 30 лет назад. Но слово прошить телевизор тогда никто не упоминал. А сейчас каждый знает что можно телевизор прошить, и он станет работать по-другому могут появиться новые функции и возможности.

И всё это потому что старые телевизоры имели жёсткую электронную схему. Которую изменить можно только выполнял одни детали или платы и вставить другие. И не какую прошивку в них прошить было невозможно. А точнее сказать некуда. У них просто не было для этого памяти.

Зачем это нужно?

А в каждом современном телевизоре. Да не только телевизоре, а почти в любом электронном устройстве сейчас присутствует микроконтроллер и память. И прошив это устройство, а точнее изменив программу в памяти, мы получаем девайс с новыми функциями и возможностями.

Конечно прошив телевизор мы из него холодильник конечно же не получим. Надеюсь это всем понятно. Мы можем улучшить те возможности которые заложены в это устройство при производстве. Но в силу каких-то причин не использовались или использовались не по максимуму. Если вернуться к тому же телевизору. Он может начать работать более качественно. Изображение может стать чище и лучше. Могут появится дополнительные настройки и так далее.

И всё это как я уже сказал зависит от заложенного при производстве функционала, а также таланта программиста. Который пишет программное обеспечение для этого устройства.

Насколько это безопасно

Прошивка или смена программного обеспечения действий небезопасная. И делайте вы это на свой страх и риск. После не правильной прошивки ваше электронное устройство может превратиться в так называемый кирпич.И после этого без помощи хорошего специалиста вам его самостоятельно не восстановить.

Что может пойти не так?

Залили не ту или испорченнуюпрошивку для данного устройства
Устройство является подделкой а зашили прошивку оригинала
Делали прошивку не по инструкции
Во время прошивки произошёл сбой (например по питанию )
И т.д.

Выводы:

Прогресс идет вперед. И чтобы за ним успевать и не тратить на это много денег. Тут нам как раз и поможет прошивка.

Однако делать это нужно обдуманно. И просто ради поэкспериментировать это делать не стоит. Можно испортить устройство. А также использовать заранее проверенные прошивки.

О чём речь

Зачем нужна прошивка

Когда устройство включается, происходит такое:

На микросхему подаётся напряжение.
Микросхема подготавливает память и все модули для работы прошивки.
После этого она идёт туда, где лежит прошивка, и запускает оттуда команды по очереди.

Зачем менять прошивку

Прошивка — не для всей электроники

А можно ничего не прошивать и пользоваться как есть?

BIOS (Basic Input/Output System) – знакомая многим пользователям аббревиатура, истинное значение которой, и уж тем более умение пользоваться не знакомо даже некоторым продвинутым пользователям ПК. Итак, если простыми словами, то БИОС - это специальное программное обеспечение, которое отвечает за настройку «железа» компьютера и хранится на небольшом запоминающем устройстве, находящимся на материнской плате.

Зачем прошивать BIOS материнской платы?

Как и любая другая программа, BIOS также нуждается в периодическом обновлении программного обеспечения. Для обновления (также можно называть - прошивки) BIOS материнской платы есть несколько причин:

1. Перепрошивка BIOS добавляет новый функционал и дает рост производительности системы.

Обновления BIOS такого типа добавляет новые настройки параметров, которые увеличивают производительность компьютера. К примеру, перепрошивка иногда разблокирует множитель процессора, что позволит разогнать его с помощью аппаратной части.

Случай редкий и малооправданный для обновления BIOS.

2. Производитель материнской платы исправил ошибку BIOS.

Обновление этого типа оправданно только в том случае, если ошибка существенна и каким-либо образом влияет на производительность и корректную работу компьютера. Как правило, обновление BIOS в такой ситуации невозможно выявить при покупке нового ПК, а необходимость перепрошивки возникает спустя некоторое время во время работы.

3. Неисправности компьютера.

При неисправностях системы, к примеру, при отсутствии звука или неработающей встроенной сетевой карте при установленных драйверах, или в том случае, когда компьютер наотрез отказывается определять новую комплектующую, например, недавно установленную в ПК видеокарту, также необходимо обновить BIOS на более новую версию.

Как правило, такой случай требует обновления BIOS, но производители минимизируют подобные неисправности к минимуму.

4. Реализация поддержки нового оборудования.

При релизе процессоров на новой архитектуре для уже существующих сокетов (разъема для процессора), BIOS материнской платы еще "не знает" о существовании этих процессоров, и чтобы можно было использовать новые комплектующие как раз-таки и необходимо обновить программное обеспечение платы.

В большинстве случаев, это самая распространенная причина перепрошивки BIOS материнской платы.

Так выглядела оболочка BIOS на "старых" материнских платах. В таких BIOS нельзя было использовать мышь, а интерфейс в большинстве случаев был на иностранных языках.

Для каких процессоров нужно прошивать BIOS материнской платы?

Рассмотрим случай прошивки BIOS’а материнской платы для поддержки новых процессоров чуть подробнее. Самые распространенные вопросы от наших клиентов связаны с выходом процессоров на новой микроархитектуре Kaby Lake для уже существующего сокета LGA 1151. «Нужно ли прошивать BIOS платы для новых процессоров Kaby Lake на сокете 1151?» и «Какая материнская плата подойдет для процессоров Kaby Lake без перепрошивки BIOS?» - это лишь несколько самых распространенных вопросов, которые поступают к нам чуть ли не ежедневно. На самом деле, тут не все так сложно, как кажется на первый взгляд.

Достаточно запомнить несколько моментов: все материнские платы на сокете 1151 и чипсетах 200-ой серии (B250, H270 и Z270) не требуют прошивки BIOS для новых процессоров. Они уже сразу совместимы с ними. Остальные материнские платы на сокете 1151 и более старых чипсетах (H110, B150, H170, Z170) не совместимы с процессорами Kaby Lake «с упаковки». Для таких плат требуется обновление прошивки БИОС для совместимости с новыми CPU. В других случаях все намного проще. Для каждой платформы материнская плата и ее BIOS полностью совместимы «с завода». К примеру, у процессоров AMD Ryzen и Intel Skylake-X свои сокеты и соответственно свои полностью совместимые с ними материнские платы.

А так выглядит оболочка BIOS на современных материнских платах, которая получила приставку UEFI в названии и графический интерфейс. В таких BIOS разрешено использовать мышь как инструмент ввода, и в большинстве случаев интерфейс можно переключить на русский язык.

Как перепрошить BIOS материнской платы самому?

Владея определенными знаниями и желательно - опытом, перепрошить BIOS под силу любому пользователю. Для этого, сами производители материнских плат на официальных сайтах постоянно выкладывают новые версии прошивки BIOS'а. Сама процедура прошивки состоит из нескольких важных шагов, которые заключаются в скачивании файлов и программы прошивки с официального сайта производителя материнской платы, создание загрузочного USB-накопителя, состоящего из загруженных файлов прошивки, и собственно обновлении BIOS. Однако неопытным пользователям не рекомендуется проделывать эту операцию самостоятельно, ведь процедура перепрошивки довольно опасна. Если что-то во время процесса обновления пойдет не так, к примеру, произойдет отключение света или неожиданное выключение ПК по какой-либо другой причине, то материнская плата попросту сломается.

Разумеется, производители материнских плат прекрасно осведомлены о трудностях, которые возникают у пользователей в процессе перепрошивки BIOS материнской платы, и чтобы «упростить жизнь» пользователям, они начали использовать новые технические решения, которые значительно снижают вероятность выхода из строя материнской платы во время прошивки БИОС. Большинство материнских плат имеют так называемый «Boot Block», который не может быть стерт, но все-же и он не является 100% гарантией того, что при обновлении BIOS не случится каких-либо проблем. Прошивка программного обеспечения, которое прямым образом отвечает за настройку «железа» компьютера – дело серьезное, и неопытным пользователям лучше доверить его профессионалам.

Читайте также: