Firmware là gì? Có nên cập nhật Firmware không?

Bizfly Cloud

2221

08-06-2024

Bạn đã từng nghe đến cái tên Firmware bao giờ chưa? Bạn đang không biết firmware dùng để làm gì, nó có thực sự trọng không. Hãy cùng đi tìm hiểu những thông tin dưới đây từ Bizfly Cloudchia sẻ nhé.

Firmware là gì?

Firmware là một phần mềm giúp phần cứng hoạt động và thực hiện những mục đích của nhà sản xuất phần mềm đó. Firmware bao gồm các chương trình được viết bởi các software developer để "tick" các hardware device. Nếu không có firmware, hầu hết các thiết bị điện tử chúng ta sử dụng hàng ngày sẽ không thể hoạt động.

Ví dụ: Bo mạch chủ máy tính không có firmware sẽ không thể tìm thấy ổ đĩa cứng hoặc thẻ video bên trong máy tính. Nếu ổ đĩa không có firmware nhúng bên trong, chúng sẽ không biết được tốc độ quay của mình là bao nhiêu hay khi nào cần dừng lại. Một card mạng không dây sẽ không biết cách sử dụng radio frequency cụ thể là bao nhiêu.

Firmware giúp hoạt động và thực hiện những mục đích của nhà sản xuất phần mềm

Đối với phần cứng phức tạp hơn, như điện thoại thông minh, máy tính bảng, TV thông minh hay đồng hồ thông minh, firmware là trung gian giữa phần cứng và hệ điều hành. Trên các thiết bị như vậy, firmware chỉ chứa các hướng dẫn cần thiết cho phần cứng để hoạt động với hệ điều hành được cài đặt trên thiết bị. Ví dụ, trên điện thoại thông minh Samsung Galaxy hệ điều hành Android, phần mềm trên điện thoại thông minh cho phép phần cứng giao tiếp chính xác với hệ điều hành Android và làm những gì được yêu cầu bởi người dùng.

Firmware là trung gian giữa phần cứng và hệ điều hành

Chúng ta thường có xu hướng nghĩ về một thiết bị phần cứng chỉ đơn thuần chính là phần cứng và chúng hoạt động một mình. Tuy nhiên, hầu như không có thiết bị phần cứng hiện đại nào hoạt động mà không có phần mềm cụ thể được viết trực tiếp lên chúng.

Cách thức hoạt động của Firmware

Quá trình hoạt động của Firmware sẽ gửi những lệnh tín hiệu đã được lập trình ở ngôn ngữ đơn giản đến những linh kiện để chạy thiết bị và khởi động. Thiết bị không có phần mềm thì Firmware sẽ hoạt động để cung cấp chức năng để giúp người dùng kích hoạt. Còn với các thiết bị như máy tính bảng, smartphone, laptop thì thì chương trình sẽ dừng lại để phần mềm trên máy hoạt động hiệu quả.

Firmware được lưu trữ ở đâu?

Firmware thường được lưu trữ trong các loại bộ nhớ đặc biệt, được gọi là flash ROM. ROM là từ viết tắt của Read Only Memory (Bộ nhớ chỉ đọc) và loại bộ nhớ này chỉ được viết một lần bởi nhà sản xuất phần cứng đó. ROM rất cần thiết cho bất kỳ thiết bị điện tử nào bởi vì nó giữ dữ liệu vĩnh viễn, ngay cả khi thiết bị tắt đi hoặc tắt đột ngột khi mất điện. Bạn không thể tạo ra một thiết bị phần cứng mà quên mất firmware.

Flash ROM memory là rewritable ROM memory bởi vì ngay cả khi nó được viết bởi nhà sản xuất phần cứng, nó vẫn có thể được viết lại sau đó. Tất nhiên, bạn có thể viết firmware mới vào một thiết bị phần cứng. Tuy nhiên, bạn chỉ có thể thực hiện được điều này với công cụ cập nhật phần mềm thích hợp, được thiết kế đặc biệt để hoạt động cho thiết bị phần cứng đó.

Các loại firmware

Mỗi thiết bị sẽ sở hữu một Firmware riêng biệt, vì thế nên nó sẽ chỉ chứa những lệnh phù hợp cho những hoạt định nhất định. Nếu sử dụng Firmware thiết bị này cài cho thiết bị khác nó sẽ không hoạt động được. Hiện nay, có các loại Firmware cơ bản sau đây:

BIOS

Đây là loại Firmware được sử dụng chủ yếu cho máy tính với chức năng xử lý, kiểm soát, đảm bảo phần cứng được hoạt động đúng cách. Nhưng có một lưu ý, BIOS chỉ là phần mềm ở cấp thấp và trong suốt 20 năm qua không có bất cứ cải tiến nào. Do đó, nhà sản xuất gần như đã sử dụng loại này.

EFI

EFI là loại Firmware đang được đánh giá có nhiều ưu điểm vượt trội hơn hẳn so với Firmware. Nó có vai trò là bộ đặc tả giao thức phần mềm giúp Firmware hệ thống được kết nối với hệ điều hành. Hơn nữa, CPU sẽ dùng EFI để phần cứng được khởi động mà không cần đến Bootloader. Bên cạnh đó, EFI còn có tính năng bảo mật Secure Boot để giới hạn máy tính chỉ khởi động bằng phần mềm nếu như đã xác minh tin cậy.

Các cấp độ của Firmware

Mặt khác, chương trình này cũng sẽ được phân loại theo cấp độ như sau:

Firmware cấp thấp

Ở cấp thấp, Firmware gồm có các chức năng cơ bản để điều khiển hoạt động từ thiết bị. Bộ nhớ ROM sẽ thực hiện lưu trữ Firmware và không thể thực hiện xóa được.

Firmware cấp cao

Ở chương trình này sẽ được lập trình ở mức độ cao hơn nhằm mục đích tập trung vào việc tạo ra câu lệnh điều khiển với mức độ phức tạp phù hợp với từng thiết bị. Quá trình lưu trữ sẽ diễn ra trên chip nhớ và nó có thể dễ dàng ghi đè, chỉnh sửa với phiên bản mới.

Firmware phụ

Nó thường được nằm ở những linh kiện phụ trong hệ thống tổng thể. Các Firmware không chỉ giúp chức năng hoạt động đảm bảo mà còn tương thích với các linh kiện trong hệ thống. Nó sẽ được lưu trữ trong CPU, flash, màn hình và được update liên tục để cải thiện chức năng và tăng tính tương thích với thiết bị mới.

Firmware vs software khác nhau như thế nào?

Dù cả hai đều là những đoạn mã chạy trên phần cứng của các thiết bị điện tử, firmware vs software vẫn có một số điểm khác biệt nhất định.

Firmware giống như một bộ phận quan trọng của phần cứng, có khả năng kiểm soát dữ liệu và đảm bảo thiết bị hoạt động bình thường. Trong khi đó, software là những chương trình giúp người dùng tương tác, điều khiển và vận hành thiết bị, bao gồm các phần mềm hệ thống thiết yếu như hệ điều hành máy tính, điện thoại. Software còn bao gồm các phần mềm ứng dụng không bắt buộc phải có (tùy vào nhu cầu người dùng) như phần mềm nghe nhạc, chơi game, xử lý đồ họa,...

Hơn nữa, firmware được lưu trữ trong các bộ nhớ ROM, EPROM hay bộ nhớ flash. Còn software được lưu trữ ở bộ nhớ không ổn định (ROM, EPROM, flash), bộ nhớ khả biến và bộ nhớ ảo. Firmware thường có dung lượng nhỏ hơn software vì nằm trong các bộ nhớ có giới hạn về dung lượng. Một firmware có thể chỉ khoảng vài kilobyte, phụ thuộc vào từng thiết bị lớn nhỏ khác nhau. Tuy nhiên, đối với firmware hay BIOS trong các thiết bị như smartphone hay máy tính, nhà sản xuất cho phép người dùng thực hiện việc cập nhật. Quá trình cập nhật tuy khá dễ dàng, nhưng bạn cần phải cẩn thận và đảm bảo nghiên cứu kỹ trước khi thực hiện do khả năng bị hư hại sau cập nhật cũng khá cao.

Firmware cũng sẽ được viết chủ yếu bằng các ngôn ngữ lập trình cấp thấp, chẳng hạn như C. Trong khi đó, software có thể được viết bằng nhiều ngôn ngữ lập trình cao cấp như Java, Visual Basic, C++,… với nhiều thư viện hỗ trợ.

>> Có thể bạn quan tâm: Phân biệt firmware vs software, rất cần thiết nếu muốn am hiểu về công nghệ phần mềm

Firmware có thể được nâng cấp không?

Nhiều nhà sản xuất phát hành bản cập nhật thường xuyên cho firmware trên các thiết bị phần cứng của họ. Họ cũng cung cấp các công cụ phần mềm cần thiết để viết firmware mới vào các thiết bị. Tuy nhiên, mỗi nhà sản xuất có thể lựa chọn việc có phát hành firmware mới cho một thiết bị riêng lẻ hay không. 

Ví dụ, hầu hết các nhà sản xuất linh kiện máy tính đều phát triển và cung cấp cho khách hàng phần mềm mới và các cập nhật phần mềm tương ứng, ít nhất là trong vài năm sau khi thiết bị được khởi chạy.

Nhà sản xuất bo mạch chủ có thể phát hành bản cập nhật firmware mới khi có các tính năng mới, hỗ trợ bộ xử lý mới hoặc RAM mới hoặc khi họ muốn giải quyết các sự cố phát sinh với phần cứng của bạn.

Bất kỳ nhà sản xuất nào cũng có thể chọn cung cấp firmware mới cho thiết bị của mình: một bộ định tuyến có thể nhận bản cập nhật firmware để tăng tính ổn định, DVD writer có thể tìm hiểu cách ghi các loại đĩa mới,… Điều này hoàn toàn phụ thuộc vào nhà sản xuất thiết bị phần cứng. Thông thường, bạn có thể tìm thấy firmware mới (nếu có) trên trang web hỗ trợ của thiết bị đó và làm theo hướng dẫn.

>>> Xem thêm: Hướng dẫn nâng cấp Firmware iLO HP OOB qua SSH 

Hướng dẫn cách cập nhật Firmware chi tiết

Tại mỗi thiết bị sẽ cần một Firmware khác nhau. Sau đây sẽ là hướng dẫn cách cập nhật Firmware ở một số thiết bị:

Cách cập nhật Firmware trên PC

• Bước 1: Truy cập vào phần Device Manager trên máy tính, vào BIOS/UEFI để kiểm tra phiên bản Firmware.
• Bước 2: Vào website chính thống của nhà sản xuất để tải bản Firmware mà bạn muốn update. File cập nhật sẽ ở dạng .exe hoặc .zip.
• Bước 3: Chép hoặc sao lưu dữ liệu quan trọng trên máy tính và USB trước khi update.
• Bước 4: Chuẩn bị một chiếc Usb Bootable để chứa file cập nhật.
• Bước 5: Tiến hành giải nén file cập nhật vừa tải về, thực hiện update theo các bước dựa vào hướng dẫn đưa ra từ nhà sản xuất.
• Bước 6: Quá trình cập nhật hoàn tất hãy khởi động lại máy tính.
• Bước 7: Kiểm tra lại máy tính sau khi cập nhật xong Firmware mới.

Cách cập nhật Firmware trên thiết bị di động

Để xem Firmware Android bạn vào các mục sau: Cài đặt -> thông tin điện thoại -> phiên bản hiện tại của Firmware.

Nhà sản xuất sẽ tiến hành cập nhật Firmware để giúp nâng cao hiệu năng, fix lỗi hoặc update thêm các tính năng mới.

Để update chương trình cho thiết bị điện thoại, bạn có thể truy cập vào nguồn uy tín có trên internet. Trong trường hợp thiết bị đang hoạt động ổn định thì bạn không cần thiết phải nâng cấp.

Sau khi cập nhật xong, bạn kiểm tra như sau: Cài đặt -> cập nhật hệ thống -> kiểm tra cập nhật.

Cách cập nhật Firmware trên TV Samsung

Nếu như tivi của bạn đang ở trạng thái bật nguồn và đã kết nối wifi thì Firmware sẽ được tự động cập nhật. Còn trường hợp chưa cập nhật, bạn sẽ thực hiện như sau: truy cập vào phần setting -> support -> Software -> update -> chọn Auto update.

Cách cập nhật Firmware trên Airpods

Để biết Airpods đã cập nhật chưa, bạn vào: Setting -> Bluetooth -> Information -> About. Trường hợp xuất hiện bản vá thì hãy thực hiện tải xuống và cài đặt bằng việc để thiết bị vào phần vỏ -> kết nối vỏ Airpods với nguồn điện -> đặt cạnh iPhone.

Kết luận

Không có ranh giới rõ ràng giữa firmware và software. Tuy nhiên, firmware chủ yếu liên quan tới những quy trình hết sức cơ bản và cấp thấp trong một thiết bị. Nếu không có firmware, thiết bị hoàn toàn không thể hoạt động được.

Firmware đơn giản chủ yếu ở bộ nhớ chỉ đọc, hoặc OTP/Bộ nhớ chỉ đọc khả dĩ lập trình, khi những firmware phức tạp hơn thường lưu trú ở bộ nhớ nháy để có thể cập nhật. Những lý do thông thường để cập nhật firmware bao gồm sửa lỗi hoặc thêm chức năng vào thiết bị.

Theo Bizfly Cloud chia sẻ