风雨40载：BIOS的过去和国产BIOS的诞生

(资料图)

老狼

2021 年度新知答主

BIOS这个词汇最早出现在1975年的CP/M系统中，它一开始就承载了初始化硬件这个光荣而艰巨的任务。但它真正发扬光大并成为一个独立商品却发端自1981年IBM PC机上市，从此一发不可收拾，翻开了波澜起伏的BIOS历史。

缘起

搭载了Intel芯片的IBM PC一上市就大受欢迎，产品供不应求，IBM也大发其财。IBM PC系统大致包括三个部分：硬件、软件和软硬件的中间层BIOS。硬件的核心采购自Intel，软件操作系统采购自初生的微软，只有BIOS是IBM自己做出来的。我有幸在十几年前碰到过IBM BIOS的发明者之一，他已经白发苍苍，但还奋斗在Coding的第一线，并乐此不疲。此时的IBM和他的工程师们，正沉浸在胜利的喜悦之中。但即使最大胆的人，也绝对不会想到，PC的推出，会深刻影响计算机世界的未来走势，两个巨人从此诞生。自信的IBM，对BIOS也写了详细的说明书：IBM PC Technical Reference Manual. 他们也不会想到，这个举措，诞生了一个事实上的BIOS标准，并一举葬送了IBM在PC上的大好形势。

1980年代的美国，知识产权的保护并没有现在这样深入人心。很多小公司看到IBM PC卖的好，开始山寨，推出了克隆板的PC兼容机。硬件软件都可以买，唯独BIOS这块不好操作。于是干脆Copy加反向工程，做出了很多便宜的机器，极大的冲击了原装IBM PC的市场。只有康柏电脑比较谨慎，采用“净室(Clean Room)”的方法自研了兼容的自主BIOS，而自研的依据，恰恰就是IBM的参考手册。

夺人钱财等于杀人父母，是可忍孰不可忍，IBM举起法律的武器，告倒了一大批山寨厂商，但却拿康柏没有办法，谁叫人家是自研的BIOS呢？看起来这块大肥肉，似乎只有IBM和康柏可以吞下了，但虎视眈眈的美国山寨厂商并不甘心，市场急需一个类康柏BIOS的解决方案。

Phoenix的高光时刻

出生于1979年的Phoenix发展并不顺利。在这个关键时刻，Phoenix抓住机会，也用“净室”方法“山寨”出了第一个独立的PC BIOS，并于1984年发布。从此，一个商业模式诞生了，那就是独立BIOS供应商（IBV，"independent BIOS vendor"）。这个商业模式，成就了很多公司，包括惠普HP，也成就了Phoenix自己的江湖地位。用Phoenix和康柏BIOS的兼容机市场占有率很快就超过了IBM。

在接下来的十几年里，Phoenix迅猛发展并上市，成为了BIOS领域的霸主。Phoenix不断收购（如收购Award等）和开设分公司，在中国就在南京和上海开设了研发中心。彼时的菲尼克斯，执BIOS界之牛耳，连Intel也似乎不放在眼里，但危机已经悄然种下。传统（Legacy）BIOS领域，AMI开始崛起，更重要的是BIOS领域的根本变革已经慢慢开始了。

UEFI的诞生

在1997年，Intel开始为安腾服务器设计新的基于C语言的BIOS，并催生了EFI和UEFI。关于它的详细故事我在这篇文章中有详细介绍：

老狼：UEFI背后的历史301 赞同 · 37 评论文章

和所有占据某个细分市场统治地位的公司一样，Phoenix对于UEFI是抗拒的。在某种程度上，Phoenix也许是对的，新的UEFI能干的事情，传统BIOS都能干啊，为什么要变？

老狼：UEFI 引导与 传统BIOS 引导在原理上有什么区别？芯片公司在其中扮演什么角色？891 赞同 · 51 评论文章

如果说有什么东西帮助UEFI打败了传统BIOS，那这些东西就是：标准接口、开放统一和开源了。而这种改变是颠覆性的，谁能够在这种时刻抓住机会，谁就可以崭露头角。而AMI和后来的Insyde就敏感地跟随这个大潮，将保守的Phoenix拍倒在沙滩上。

AMI崛起和Insyde入局

与phoenix的抗拒不同，原本在传统BIOS领域有不少深耕的AMI，大胆拥抱了UEFI。在UEFI开源内核的基础上，加上自己的特色功能，和一个集成开发环境（IDE），推出了Aptio,并大受欢迎。在Intel的大力扶持下，借助UEFI的东风，强势占领了Phoenix的市场。Phoenix也出了不少昏招，现在基本退缩到只供应某个品牌商的地位，而AMI却占据了台式机、笔记本，甚至是服务器BIOS市场的统治地位，一时风光无倆，成为业界领导者，全球雇佣超过1000名工程师。

后起之秀Insyde虽然入局较晚，但一开始就上手UEFI，并主攻部分细分市场。慢慢地也有一定的立足之地，借助台湾PC高速发展阶段，发展迅速，随后在宝岛台湾上柜成功，成为第三家BIOS供应商。

国产BIOS的诞生

UEFI内核的开源，让它天然具有可控性，不会隐藏不可告人的秘密，十分符合国家的战略目标。2006年，南京百敖（Byosoft）成立，并在一番激烈竞争后脱颖而出，于2008年夺得了Intel的BIOS国内独家技术授权，从而可以获取除开源内核外，其他闭源的芯片初始化代码。从而成为全球第四个，中国第一个而且是唯一独立BIOS供应商。

百敖立足国内，为众多国内厂商提供BIOS产品。近几年来，借助国家自主可控的春风，拿下了不少大项目，技术取得长足进步，有很多自有特色模块，包括自研的CSM、Legacy USB和BMC模块等等。其母公司，卓易信息（代码688258）最近登录科创板，涨幅惊人，这和百敖在BIOS领域的技术稀缺性是分不开的。母公司的上市，也必然反过来助力百敖在中国这个蓬勃向上的市场中能有更好的表现。

后记

四十多年来，BIOS领域领头羊的位置两易其首，从IBM到Phoenix，再到AMI。只有跟随变革，甚至引领变革，才能立于不败之地。传统BIOS生命大概20年，UEFI已经又过去了20年，也许下一个变革正在酝酿之中，这次又是谁能够笑到最后呢？会是中国百敖吗？

编辑于 2021-05-06 15:43是时候科普一下“神秘而强大”的BIOS了

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作者丨孙中婵

编辑丨小新

文章共2262字，建议阅读时间5分钟

说起BIOS，总是给人留下“听说过没见过”的印象，它神秘而强大，总是出现在我们电脑的各种参数表里。要问他是什么，很多人往往答不上来；要问他有什么用，也答不出来。但它却被行业人视为“与芯片、操作系统同等地位的核心基础技术”。那BIOS到底是什么呢？

孤独的BIOS

之所以讲BIOS是孤独的，原因有三：

1. 用户不知道什么是BIOS，因为它看不到，摸不着，其功能也往往被用户所忽视；

2. 全球BIOS厂商不超过5家，目前全球主流的 X86 架构 BIOS 固件产品和技术，长期垄断在美国的 Phoenix、AMI，以及中国台湾的 Insyde 三家公司手中。BIOS当真是“孤独求败”。

3. BIOS行业可用人才“极度匮乏”。

首先，BIOS全名 Basic Input Output System即“基本输出与输入系统”，BIOS是一个一般用户看不见、摸不着，但存在于每一台计算机上非常关键的组件，是计算机启动时加载的第一个软件。它是储存在主板上的只读芯片或闪存芯片中的一小段代码。我们通常称之为主板“固件”，因为它是软件和硬件之间的桥梁，没有它的话电脑就无法开机。

其次，一般而言，我们把BIOS分为legacy BIOS和UEFI BIOS，或者BIOS 和 UEFI。在1999年之前，我们的PC机都在用传承自1979年的传统BIOS，由于传统BIOS的本质是一堆用汇编写的硬件初始化代码，虽然可以保证运行，但它却是封闭、神秘的，还充满了各种不清不楚的预设和祖传代码。

后来，Intel内部开始研发一套全新的机制。考虑到底层编程的复杂性以及希望操作系统尽可能少地去了解平台的硬件细节，在平台固件和OS加载器间使用高级C语言接口看起来成为一个必然选择。这时候，UEFI的雏形诞生了。后来，Intel把整套方案加入了X86体系，并在1999推出 spec，并被定名EFI。后成立Forum，改名UEFI。

这样一来，UEFI采用了模块化的设计思想，每次启动仅运行必要的模块，与传统BIOS顺序执行的工作流程（开机—>BIOS初始化—>BIOS自检—>引导操作系统—>进入）相比，大大提升了效率，也让我们的开机启动也更快。

BIOS厂家汇总

BIOS之所以得到行业内人士的追捧，不仅因为其作用，还在于国际市场上一直被国外垄断。目前全球主流的 X86 架构 BIOS 固件产品和技术，长期垄断在美国的 Phoenix、AMI，以及中国台湾的 Insyde 三家公司手中。技术门槛高、人才匮乏、产业链上下游受制于国外、投入成本高且周期长、国内版权意识薄弱等等，这些都直接或间接地导致我国能做BIOS的企业凤毛麟角。

Phoenix

美资上市公司。BIOS行业的龙头，成立于1979年。其产品线主要包括三个大类，第一是PhoenixAward BIOS，主要面向台湾的ODM以及低端市场。第二是Phoenix BIOS，主要面对高端台式机以及笔记本市场。第三是General Software BIOS，主要面向嵌入式市场。Phoenix进入中国市场很早，他们2000年前后便成立了中国分公司，其在中国的名称是：菲尼克斯软件（中国）有限公司。中国分公司所在地位于江苏省南京市北京东路的和平大厦。此外在上海亦设有研发中心。不过很可惜的是，由于Phoenix的决策失误，以及经营问题，他们在09年底分别关闭了上海和南京的 office，并且从此退出了中国市场。所有的员工都被裁员了。

AMI

美资公司，未上市。BIOS行业的技术领跑者。AMI的BIOS工具一向做的比较好，并且由于其价格相对Phoenix 便宜，在台湾的ODM中，有很高的份额。AMI主要的研发中心也在台湾。AMI的主要产品包括AMICORE以及AMI Aptio。前者是传统BIOS，后者是EFI BIOS。AMI在大陆也有分公司，名叫美商安迈科技有限公司，位于江苏省昆山市。

Insyde

台湾上市公司。用十年磨一剑来形容Insyde比较合适，Insyde成立很久很久，却一直默默无闻。一直只能做些EC之类的东西糊口。可Insyde看准时机，最早切入EFI开发，在EFI时代，Insyde一举取代了不看重EFI的Phoenix，成为了业界的领袖。Insyde在大陆也有分公司，同样位于江苏省昆山市。

Byosoft

2006年新成立的BIOS公司。总部位于江苏省南京市。是中国大陆第一家，也是世界第四家得到Intel授权的BIOS公司。目前的产品线主要服务OEM客户，零售市场见的不多。基本上以EFI BIOS为主。Byosoft中文叫南京百敖软件股份有限公司。是由原先Phoenix的一个高管和国内其他几个创业伙伴共同创办的。Byosoft与 Intel的关系非同一般。

中电科技

中电科技成立于2005年，总部位于北京。是国家大型骨干企业中国电子科技集团有限公司旗下的高新技术企业。中电科技主要面向于关系国家战略安全的核心领域、关系国家经济命脉的重要行业，提供以“昆仑固件”为核心的自主固件系列产品和以应用软件第三方测评为主导的信息系统质量保障服务。其“昆仑固件”品牌包括：昆仑BIOS、昆仑BMC和昆仑卫士。

国产BIOS当自强

我们国内做BIOS就是从UEFI 开始的。2005年，Intel在中国寻找了两家公司授权，这两家公司分别是中电科和百敖科技。2008年，Intel给两家企业的授权到期，由于种种原因，中电科没有继续得到Intel的授权，转而研究基于龙芯的UEFI BIOS产品；而百敖 BIOS则继续得到授权，研发基于X86架构的产品。

2008年后，中电科已经具备研发BIOS的能力，所以在2009年初就在龙芯上实现了UEFI BIOS支持，目前，昆仑已经可以支持基于X86架构的兆芯、海光处理器；MIPS架构的龙芯处理器；ARM架构的飞腾、海思处理器。

百敖在2008年后继续做基于X86架构的产品，现在，百敖除了也可支持X86架构，还可以支持基于ARM架构的飞腾、海思处理器等。

当然，其他国产整机厂商也具备固件研发生产能力。比如华为、联想。由于生态原因，国产整机的BIOS更艰难，更需要不断地积累。现在国内统一操作系统的出现，大家开始意识到了BIOS的重要性，BIOS也将迎来快速发展期。

然而，想要发展国产BIOS，除了技术与生态，更应注重人才的培养。据行业人士透露，由于国内高校课程的设计和行业需求间的脱节，人才培养周期很长，且成才率也只有20%-30%，这一数字只有国外的二分之一，现在BIOS公司所需人才基本靠自己培养。

此外，标准也是生态发展重要的一环，然而，目前国产生态发展的难点仍在于各种标准不一，兼容繁杂、成本颇高。未来，希望基于不同处理器、操作系统的BIOS标准出台，以统一、兼容不同处理器、不同操作系统的计算机之间的启动方式。

东风起，百花开，希望神秘而强大的BIOS不再孤独。

发布于 2019-12-12 12:34

3 条评论

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Pedroa

不是技术门槛高，是芯片厂商开不开放spec, 开放了，你就可以弄，不开放你就弄不了。“考虑到底层编程的复杂性以及希望操作系统尽可能少地去了解平台的硬件细节，在平台固件和OS加载器间使用高级C语言接口看起来成为一个必然选择。”这个感觉你连C语言和汇编都搞不清楚。

2021-05-30

王册

在这停顿

bios很好吗？为什么要转呢

2022-12-08

在这停顿

铁子现在25，想转行bios工程师可以么

2022-10-24

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