ファームウェアとソフトウェア:主な違いの説明

後者の用語には有用なコードがすべて含まれているため、技術的にはファームウェアはソフトウェアのサブセットにすぎません。ただし、実際には、ソフトウェアという用語は、まったく異なるクラスのプログラムを指します。

一般に、ファームウェアはハードウェアと直接インターフェイスする低レベル コードの名前です。この層の上で動作するプログラムはすべてソフトウェアを構成します。混乱した？ここでさらに詳しく見てみましょう。

さまざまな種類のソフトウェア

ソフトウェアという用語の問題は、範囲が広すぎることです。コンピュータ、さらに言えば、その他の電子デバイスを制御できる一連の命令は、ソフトウェアとみなすことができます。

すべてのプログラムがアセンブリで記述され、ハードウェアと直接接続されてあらゆるタスクを実行していたコンピューティングの初期には、これは問題ではありませんでした。しかし、最近のコンピューティング デバイスはコードの層を重ねて実行され、ユーザーは最上位のプログラムのみにさらされます。

アプリケーション ソフトウェアと呼ばれるこのユーザーフレンドリーなプログラムのカテゴリには、Web ブラウザやワード エディタなど、PC で使用するすべてのアプリやユーティリティが含まれます。その下にはオペレーティング システムがあり、画面へのビジュアルのレンダリングや入力の処理など、低レベルの詳細を処理します。

ほとんどの人はこれで終わりだと考えていますが、オペレーティング システムがハードウェアと直接通信することはほとんどありません。 OS の下には別の層があり、システム ソフトウェアがハードウェア機能に簡単にアクセスできるようにします。それがファームウェアです。

ファームウェア:ソフトウェアの基礎層

ほとんどの高級プログラミング言語では、画面上に画像を表示するなどの操作は単純なコマンドです。しかし、コンピュータのどこかには、そのコマンドを実際のプロセッサ命令に変換する役割を担うコードが存在します。

ファームウェアはハードウェアとソフトウェアの間のリンクであり、開発者が CPU 固有の命令ではなく、簡素化されたプログラミング インターフェイスを通じてデバイスの機能を使用できるようにします。コンピュータの場合、このファームウェアはよく知られている基本入出力システム (BIOS) であり、OS がなくてもアクセスできます。

テレビのリモコンやルーターなどのより単純な電子デバイスでは、ファームウェアはオペレーティング システムとしても機能します。このようなマシンは、PC のようなサードパーティ アプリケーション ソフトウェアのインストールを目的としていないため、ファームウェアに依存して必要なすべてのタスクを実行します。

ファームウェアはどのようにデバイスにインストールされますか?

ファームウェアがなければ電子機器は使用できません。このため、すべての電子コンポーネントにはメーカーによってファームウェアがプレインストールされています。

コンピューター上でも、このプログラムはハードドライブではなく、マザーボード上の特殊なフラッシュ チップに保存されます。これにより、オペレーティング システムがインストールされていなくても、コンピュータを起動してハードウェア設定を構成できるようになります。

ファームウェアの更新は、ほとんどのデバイスでは簡単ではなく、必要もありません。マシンの基本的な制御コードであるため、これを壊すとハードウェアが使用できなくなる可能性があります。コンピュータは例外で、ユーザーはチップをフラッシュすることで BIOS アップグレードをインストールできます。

ファームウェアとソフトウェア:概要

ファームウェアソフトウェアハードウェア コンポーネントを直接制御する必須コード。ファームウェアを利用して複雑なタスクを実行するオプション プログラム。デバイスの専用チップに保存。ハードディスク メモリにインストール。メーカーによってプレインストールされている。ユーザーがインストールおよび設定可能。オペレーティング システムおよびその他のソフトウェアをサポートするコードの最下層。ハードウェアの抽象化のためにその下のファームウェアに依存する上位レベルのコード。多くの場合、単純な電子デバイスの唯一の制御プログラム。それなしでは機能しない。ファームウェア。ハードウェア固有。ファームウェアはプロセッサ アーキテクチャごとに異なるため、交換することはできません。ハードウェアに依存しません。 OS は異なるプロセッサ ファミリでも同じように機能しますが、アプリケーション ソフトウェアは通常 OS 固有です。更新されることは、あったとしても非常にまれです。アンインストールできません。アップグレードと削除が簡単です。

ファームウェアはソフトウェアとどう違うのですか?

ハードウェアとソフトウェアは一般に電子デバイスの 2 つのコンポーネントと呼ばれますが、それが全体像ではありません。オペレーティング システムとアプリケーションはハードウェアと直接通信できないため、ギャップを埋めるには特殊なコードのレイヤーが必要です。

そしてそのリンク要素がファームウェアです。これは、ハードウェアを直接制御するアーキテクチャ固有の命令で構成されており、単純な電子機器では基本 OS としても機能します。他のデバイスでは、ファームウェアは代わりにソフトウェアへの抽象インターフェイスを提供し、OS が基礎となるアーキテクチャを気にせずにハードウェアを使用できるようにします。

ファームウェアはその本質的な性質から、ディスクに書き込まれるソフトウェアとは関係なく、マザーボード自体のフラッシュ チップにプリロードされています。ソフトウェア パッケージの単純なインストールとは異なり、特殊なプロセスでのみ更新 (つまり「フラッシュ」) できます。

すべての電子デバイスと周辺コンポーネントには独自のファームウェアが付属しています。デジタル カメラ、スマートフォン、SSD、さらには USB ドライブなど、制御する必要があるハードウェアがある場合は、それを管理するためのファームウェアがオンボードにあります。