Firmware là gì? Phân biệt Firmware và Software

Firmware đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Bản cập nhật Firmware hoặc việc nâng cấp Firmware thường được cung cấp bởi nhà sản xuất của thiết bị điện tử tương ứng. Chức năng của Firmware là tương tác chặt chẽ với cả phần mềm và phần cứng của các thiết bị như máy tính cá nhân và điện thoại thông minh.

Tuy nhiên, người dùng thường nhầm lẫn giữa Firmware và Software. Vậy Firmware? Firmware và Software có gì giống và khác nhau? Hãy cùng Megaweb tìm hiểu ngay nhé!

1. Firmware là gì?

Theo thông tin từ Wikipedia, trong lĩnh vực kỹ thuật điện toán và khoa học máy tính, Firmware (hay còn gọi là "phần lõi") là một chương trình đặc biệt được sử dụng để kiểm soát các khía cạnh cấp thấp của nhiều thiết bị điện tử trên máy tính cá nhân.

Để giải thích một cách đơn giản, Firmware có thể được xem như là "phần mềm cho phần cứng," nhưng nó không giống như "Phần mềm" trong ngữ cảnh này. Cụ thể, Firmware là chương trình được ghi vào bộ nhớ cố định của thiết bị phần cứng. Được hiểu đơn giản, "bộ nhớ cố định" là nơi lưu trữ nội dung khi thiết bị phần cứng không nhận nguồn cấp điện hoặc bị tắt.

Firmware thường được cài đặt trực tiếp lên một phần của phần cứng trong quá trình sản xuất. Chức năng của Firmware là chạy các chương trình người dùng trên thiết bị và đóng vai trò là phần mềm hỗ trợ cho việc hoạt động của phần cứng.

Trong trường hợp của các thiết bị đơn giản, Firmware là yếu tố duy nhất quyết định việc chúng hoạt động. Tuy nhiên, đối với các thiết bị tiên tiến và hiện đại, Firmware thường cần sự kết hợp với Phần mềm khác như hệ điều hành và ứng dụng để có thể hoạt động. Trong các thiết bị tiêu dùng phức tạp hơn, Firmware không chỉ đảm nhận các quy trình cơ bản của thiết bị mà còn thực hiện các chức năng cao cấp hơn.

2. Một số loại Firmware hiện nay

BIOS

BIOS (Basic Input/Output System) là một dạng Firmware được sử dụng trong máy tính, đảm nhận nhiệm vụ kiểm soát, xử lý, và bảo đảm rằng các thành phần phần cứng của máy tính hoạt động đúng.

Tuy nhiên, đáng chú ý rằng BIOS chỉ là một loại phần mềm cấp thấp (low-level software) và không trải qua bất kỳ cải tiến nào trong suốt 20 năm qua. Do đó, những nhà sản xuất máy tính hiện nay gần như giới hạn việc sử dụng Firmware này.

EFI hay UEFI

EFI (Extensible Firmware Interface) hoặc UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) là một loại Firmware mang đến nhiều ưu điểm vượt trội so với BIOS.

EFI chủ yếu là một bộ đặc tả giao thức phần mềm, chịu trách nhiệm kết nối Firmware hệ thống với hệ điều hành. CPU sử dụng EFI để khởi động phần cứng mà không cần sự hỗ trợ từ Bootloader. Một tính năng đặc biệt của EFI là Secure Boot, giới hạn khả năng khởi động của máy tính chỉ đối với phần mềm đã được xác minh và đáng tin cậy.

Đối với máy tính sử dụng hệ điều hành Windows, bạn có thể kiểm tra thông tin về phiên bản Firmware bằng Command Prompt hoặc công cụ Upgrade Assistant. Để xem phiên bản Firmware trên phần cứng cụ thể, bạn có thể nhấp chuột phải vào "This PC," chọn "Manage," mở "Device Manager," mở rộng "Firmware," và nhấp vào "System Firmware." Trong mục "General," bạn sẽ tìm thấy thông tin về phiên bản Firmware.

Có thể phân loại Firmware theo kết hợp phần cứng thành ba loại:

• Firmware cấp thấp:Là một phần quan trọng và không thể thiếu của phần cứng thiết bị. Thường được lưu trữ trong bộ nhớ cố định như ROM, chip chỉ đọc, và không thể được cập nhật hoặc ghi đè.
• Firmware cấp cao: Không thể được cập nhật và có cấu trúc phức tạp hơn so với Firmware cấp thấp. Trong máy tính, Firmware cấp cao thường được lưu trữ trên chip bộ nhớ Flash.
• Firmware hệ thống con:Có cấu trúc phức tạp, nổi bật với khả năng cập nhật.

3. Vai trò của Firmware

Trong lĩnh vực thiết bị điện tử, Firmware đóng vai trò quan trọng không thể phủ nhận, và có những ảnh hưởng chủ yếu như sau:

Firmware đóng vai trò cơ bản trong việc ảnh hưởng đến hiệu suất của thiết bị điện tử. Nó đảm nhận vai trò kiểm soát và quản lý các thành phần phần cứng bên trong thiết bị, giữ cho hoạt động của thiết bị ổn định và chính xác. Firmware đảm bảo sự đồng bộ và tương thích giữa các thành phần, ngăn chặn các vấn đề xung đột. Nếu Firmware không được phát triển hoặc duy trì đúng cách, điều này có thể dẫn đến các lỗi như khởi động không thành công, giảm hiệu suất và không ổn định của thiết bị.

Firmware cũng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo mật và an toàn thông tin. Đối với những thiết bị kết nối mạng hoặc hoạt động trong môi trường truyền thông, Firmware đảm bảo rằng quá trình giao tiếp và trao đổi dữ liệu diễn ra một cách an toàn, được mã hóa và xác thực. Tính bảo mật của Firmware trở thành yếu tố quyết định để ngăn chặn các cuộc tấn công, và quá trình duy trì, cập nhật, và kiểm tra bảo mật Firmware là không thể thiếu để đảm bảo tính an toàn của thiết bị và hệ thống.

4. Firmware và software có thực sự giống nhau?

Mặc dù cả Firmware và Software đều thuộc khái niệm "phần mềm," tuy nhiên, hai thuật ngữ này không chỉ đơn giản là đồng nghĩa và không thể thay thế lẫn nhau. Cụ thể:

Firmware được xem như một dạng phần mềm đặc biệt, có khả năng kiểm soát và quản lý dữ liệu trên các thiết bị. Nó là một phần mềm hệ thống được cài đặt cố định và hoạt động nội tại trong các thiết bị, hỗ trợ cho việc thực hiện các chức năng cụ thể của thiết bị đó. Firmware không thể được người dùng thông thường chỉnh sửa hoặc điều chỉnh, mà chỉ có những nhà phát triển chính mới có thể thực hiện điều này. Nếu người sử dụng muốn thay đổi hoặc nâng cấp Firmware, họ cần phải cập nhật từ nguồn cung cấp chính thức hoặc thông qua các thiết bị phần cứng.

Software là một loại phần mềm máy tính, bao gồm các chương trình, ứng dụng, được lập trình theo một ngôn ngữ có thể được máy tính hay các thiết bị hiểu được. Software có thể coi như là phần "biến đổi" của máy tính và được chia thành hai phần chính: phần mềm hệ thống và phần mềm ứng dụng. Những phần mềm này có thể được cài đặt, cập nhật và gỡ bỏ một cách dễ dàng thông qua các thao tác trên máy tính hoặc các thiết bị.

Tóm lại, Firmware và Software đều thuộc loại phần mềm, nhưng chúng có nhiều điểm khác biệt. Firmware là một phần mềm cố định được tích hợp sâu bên trong thiết bị và không thể chỉnh sửa bởi người dùng thông thường. Ngược lại, Software là phần mềm có thể cài đặt, sử dụng trên các thiết bị và có thể được chỉnh sửa, phát triển theo yêu cầu của người dùng.

5. Sự khác biệt giữa Software và Firmware là gì?

6. Một số câu hỏi liên quan đến Firmware là gì?

Các bản cập nhật Firmware đến từ đâu?

Các nhà sản xuất ổ đĩa CD, DVD, và BD thường xuyên phát hành các bản cập nhật Firmware để đảm bảo rằng phần cứng của họ luôn tương thích với các phương tiện mới. Bản cập nhật Firmware có thể chứa đựng:

• Mã máy tính mới được thiết kế cho ổ đĩa, nâng cao hiệu suất và khả năng tương thích.
• Hướng dẫn cách ghi đĩa BD cho từng thương hiệu cụ thể, giúp giải quyết các vấn đề liên quan đến quá trình ghi.

Ngoài ra, các nhà sản xuất router cũng thường xuyên phát hành các bản cập nhật Firmware trên thiết bị của họ. Mục tiêu là cải thiện hiệu suất của mạng hoặc thêm những tính năng mới hấp dẫn. Tình trạng này cũng áp dụng cho các sản phẩm khác như máy ảnh kỹ thuật số và điện thoại thông minh. Người dùng có thể truy cập trang web chính thức của nhà sản xuất để tải về những bản cập nhật mới nhất, đảm bảo rằng thiết bị của họ luôn được duy trì với phiên bản Firmware mới nhất và hoạt động hiệu quả.

Lỗi Firmware là gì? System Firmware là gì?

Khi nghiên cứu về Firmware, người ta cũng cần hiểu rõ về khái niệm của lỗi Firmware. Đây là vấn đề xuất phát từ sai sót trong phần mềm ứng dụng, có thể dẫn đến hoạt động không đúng của các thiết bị. Các lỗi Firmware có thể gây ra những vấn đề nghiêm trọng như khởi động không thành công hoặc mất tính năng của các thành phần.

System firmware, hay còn được gọi là Firmware hệ thống, là một phần mềm Firmware đảm nhận vai trò quan trọng trong việc điều khiển các chức năng cơ bản của hệ thống máy tính. Nó bao gồm BIOS hoặc UEFI, với nhiệm vụ kiểm tra và khởi động hệ thống, cung cấp các dịch vụ cơ bản cho phần mềm hệ điều hành và phần cứng, đồng thời tạo ra giao tiếp hiệu quả giữa các thành phần cố định.

Flash Firmware là gì?

Flash Firmware là quá trình cài đặt, nạp hoặc ghi dữ liệu firmware mới vào bộ nhớ lưu trữ của các thiết bị điện tử như máy tính, điện thoại di động, đầu đĩa Blu-ray, máy chơi game, và nhiều thiết bị khác. Firmware là một loại phần mềm được lưu trữ trong bộ nhớ ROM (Read-Only Memory) hoặc Flash ROM của thiết bị, đồng thời đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển và quản lý các chức năng của nó.

Quá trình Flash Firmware thường được thực hiện để cập nhật phiên bản firmware mới nhất, khắc phục lỗi, cải thiện hiệu suất, tăng cường bảo mật, hoặc thêm tính năng mới vào thiết bị. Người dùng cuối hoặc nhà sản xuất thường thực hiện quá trình này thông qua phần mềm chuyên dụng hoặc công cụ firmware.

Flash Firmware có thể được thực hiện thông qua nhiều giao diện hoặc cổng kết nối, chẳng hạn như USB, UART, JTAG, SPI, hoặc thậm chí qua mạng LAN hoặc Wifi. Trước khi thực hiện Flash Firmware, người dùng thường cần đảm bảo rằng tập tin firmware mới và quá trình flash tương ứng phù hợp với thiết bị cụ thể của họ để đảm bảo tính ổn định và tránh nguy cơ gây hỏng hoặc mất đi thiết bị.

Bản update Firmware là gì?

Trong quá trình tìm hiểu về bản cập nhật Firmware, quan trọng nhất là nhận thức rằng chúng đóng một vai trò quan trọng trong việc sửa lỗi, ngăn chặn hacker, và cung cấp những tiện ích mới. Để phần cứng có thể nhận biết và thực hiện các yêu cầu cơ bản, bản cập nhật Firmware cần bao gồm mã lập trình.

Cụ thể, các tính năng của bản cập nhật Firmware có thể bao gồm khả năng ghi đĩa mới cho trình ghi của đĩa CD, cung cấp sự ổn định và tăng cường hiệu suất hoạt động cho bộ định tuyến thông qua bản cập nhật, và hỗ trợ các vi xử lý mới thông qua bản cập nhật BIOS của mạch chủ.

Phần lớn người dùng thường phải cài đặt bản cập nhật Firmware một cách thủ công, tuân thủ theo yêu cầu của nhà sản xuất thiết bị. Trong một số trường hợp đặc biệt, đối với các thiết bị có kết nối mạng, quá trình cập nhật và cài đặt có thể diễn ra tự động.

Tần suất cập nhật Firmware có thể khác nhau tùy thuộc vào loại thiết bị. Ví dụ, với thiết bị bóng đèn thông minh, việc cập nhật Firmware có thể không cần thiết phải liên tục. Ngược lại, Firmware của bộ điều nhiệt thường phải được cập nhật định kỳ. Trong quá trình cập nhật, nguồn cung cấp của thiết bị thường cần được bật.

Vậy là Megaweb đã cùng bạn tìm hiểu chi tiết về thuật ngữ Firmware là gì, cách để phân biệt  Firmware và Software. Mong rằng bài viết sẽ cung cấp đến bạn các thông tin bổ ích và cần thiết nhất nhé!