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BIOSとUEFIについて

BIOS（Basic Input/Output System）とUEFI（Unified Extensible Firmware Interface）はPCが動作するにはなくてはならないものです。ほとんどの方が知らず知らずのうちに利用している必要不可欠な仕組みです。BIOS（バイオス）とUEFI（ユーイーエフアイ）について解説します。

BIOSとは

BIOSはバイオスと呼ばれることが多いです。パソコンのマザーボードに搭載されているファームウェアで、コンピューターが起動するときに最初に実行されるソフトウェアのことです。CPU、メモリや冷却用のファンなどを搭載しているハードウェアがOSの起動前から監視・制御しています。

主な役割

BIOSの主な役割は、ハードウェアの初期化と設定、起動時のセルフテスト（POST: Power-On Self-Test）、オペレーティングシステム（OS）をディスクからメモリにロードするための環境を提供することです。

機能

BIOSは以下のような重要な機能を持っています。

  • ハードウェアの初期化： コンピューターの電源が入れられると、BIOSは接続されているハードウェアコンポーネント（CPU、RAM、グラフィックスカード、キーボード、マウスなど）を検出し、それらを適切に初期化します。
  • セルフテスト（POST）： BIOSは、コンピューターの主要なハードウェアが正常に動作しているかをチェックするためにセルフテストであるPOST（Power-On Self Test）を実施します。何か問題があれば、ビープ音やエラーメッセージを通じてユーザーに警告します。そして、ブートローダを読み込みます。
  • ブートシーケンスの管理： BIOSは、オペレーティングシステムをロードするためのブートデバイスの順序を管理します。例えば、ハードドライブ、CD/DVDドライブ、USBドライブなどからの起動順序を設定できます。
  • システム設定とセキュリティ： BIOS設定画面を通じて、システムクロック、メモリ設定、パワーマネジメントオプションなどのシステムパラメータを調整することができます。また、パスワード保護やブートデバイスのセキュリティ設定も可能です。

BIOSは長い間、パーソナルコンピュータの基本的なファームウェアとして機能してきましたが、近年ではUEFI（ユーイーエフアイ）に取って代わられつつありほとんどのパソコンはUEFIを搭載しています。UEFIは、より高度なセキュリティ機能、より速い起動時間、大容量ディスクのサポートなど、BIOSよりも多くの機能と改善点を提供します。

ただし、BIOSはそのシンプルさと広範な互換性から、特に古いシステムや特定の用途で依然として重要な役割を果たしています。BIOS/UEFIについてはパソコンとあわせて解説していますので、そちらもご覧ください。

UEFIとは

UEFI（Unified Extensible Firmware Interface）は、コンピュータのファームウェアインターフェースの仕様であり、従来のBIOS（Basic Input/Output System）の代わりとして設計されました。

UEFIは、システムの起動とハードウェアの初期化を管理するためのモダンな手法を提供し、コンピュータの起動プロセスをより柔軟で高速にします。UEFIの開発は、UEFIフォーラムによって行われており、コンピュータ産業の多くの主要企業が参加しています。

UEFIの特徴とメリット

UEFIの主な特徴とBIOSと比較した場合のメリットをご紹介します。

  • 高速起動： UEFIは起動プロセスを最適化し、システムの起動時間を短縮します。
  • 大容量ドライブサポート： 従来のBIOSがサポートする2TBの制限を超える大容量のハードドライブに対応しています。これは、GPT（GUID Partition Table）をサポートすることで実現されます。
  • グラフィカルなユーザーインターフェース： UEFIは、マウス操作をサポートするグラフィカルな設定インターフェースを提供し、ユーザーがシステム設定を直感的に行えるようにします。
  • ネットワーク経由の起動とリモート診断： ネットワークを通じてシステムを起動（PXEブート）する機能や、リモートでのシステム診断と修復をサポートしています。
  • セキュリティ機能の強化： セキュアブートという機能を通じて、承認されたオペレーティングシステムのみが起動するように制限し、マルウェアやその他の不正なソフトウェアによる攻撃からシステムを保護します。
  • モジュール性と拡張性： UEFIは、追加のドライバやアプリケーションをファームウェアに組み込むことが可能で、システムの機能拡張が容易になります。

UEFIは、これらの特徴を通じて、現代のコンピュータシステムにおいてより高度な起動プロセスとシステム管理機能を提供します。特に新しいPCやサーバでは、UEFIが標準的なファームウェアインターフェースとなっています。ただし、古いシステムや特定の用途のために、従来のBIOSモード（レガシーモード）で動作するオプションも一部のUEFIでは提供されています。

BIOSとUEFIの比較表

特徴 BIOS UEFI
起動方式 MBRを使用した起動 GPTを使用したセキュアブート
インターフェース テキストベース グラフィカル（マウス操作サポート）
ストレージサポート 2TBまでのディスクサイズサポート 2TB以上の大容量ディスクサポート
起動速度 比較的遅い 高速
セキュリティ 基本的なセキュリティ機能 セキュアブートによる強化されたセキュリティ
パーティションスタイル MBR（Master Boot Record） GPT（GUID Partition Table）
拡張性と柔軟性 限定的 高度なモジュール性と拡張性

BIOS・UEFIによる熱暴走抑止

コンピュータの中枢であるCPUは、複雑な計算処理を行った際に高負荷がかかると非常に高温になります。この温度が一定の限度を超えると、CPUは自動的にOSを強制終了させる機能を持っています。

そのような事態を未然に防ぐため、BIOSやUEFIには、CPUファンが正常に動作していない場合にパソコンの起動時に警告を出す機能が搭載されています。

オールインワンPCやノートパソコンでこのようなCPUファンエラーが表示された場合は、まず排気口に手をかざし、正常に排気されているかを確認してください。

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