ファームウェアとは？定義・種類（BIOS／UEFI）・更新方法をわかりやすく解説

「ハードウェアのためのソフトウェア」としてもよく知られているファームウェアは、キーボード、ハードディスク、BIOS、ビデオカードといったハードウェアに組み込まれたプログラムです。システム内の他のデバイスと通信し、基本的な入出力処理などの機能を実行するための恒久的な命令を提供する役割を担っています。

ファームウェアとは何か

ファームウェアはデバイスドライバーと似た役割を持ちますが、決定的な違いがあります。ファームウェアはハードウェア本体に保存されているのに対し、ドライバーはオペレーティングシステム（OS）内にインストールされます。また、ファームウェアは自分自身で起動してプログラムされた処理を実行できる一方、ドライバーはOSによって実行される必要があります。

ファームウェアの種類

BIOS

パソコンの電源を入れたときに最初に動き出すのがBIOSです。ハードウェアとやり取りして未知のエラーがないかをチェックした後、「ブートローダー」と呼ばれる別のプログラムに合図を送ります。ブートローダーは、ハードディスクの中で眠っているOSを呼び起こし、メモリ（RAM）上に読み込む役目を果たします。つまり、BIOSは主にコンピューターのハードウェアコンポーネントを管理し、それらが正常に機能することを保証する存在なのです。

しかしこの低レベルソフトウェアは、ここ約20年間ほとんど変更されておらず、現在では旧式化しつつあります。例えば、BIOSは依然として16ビットコードを使用しているのに対し、最近のノートPCやデスクトップPCの多くは32ビットや64ビットで動作しています。

EFI（UEFI）

EFI（Extensible Firmware Interface：拡張ファームウェアインターフェース）は、新世代のシステムファームウェアに関する仕様です。CPUがハードウェアを起動するための最初の命令を提供し、その後制御をブートローダーへ引き渡します。「Unified Extensible Firmware Interface（UEFI）：統一拡張ファームウェアインターフェース」と呼ばれることもあるこの仕様には、BIOSにはない利点がいくつかあります。例えば、PCメーカーが信頼するソフトウェアだけでPCを起動させることを可能にする「セキュアブート（Secure Boot）」機能をサポートしており、セキュリティの向上につながります。

ファームウェアのバージョンを確認する方法

自分のPCのBIOSバージョンを把握していれば、ファームウェアが最新かどうかを判断できます。Windowsパソコンでは、コマンドプロンプトを使ってファームウェアのバージョン情報を取得できます。あるいは、お使いのデバイス向けのアップグレードアシスタントを利用するのもよいでしょう。

一般的には、任意のハードウェアのファームウェアバージョンは次の手順で確認できます。まず「デバイスマネージャー」を開き、該当するカテゴリを展開して対象のハードウェアを選択します。次に右クリックして「プロパティ」を開き、「詳細」タブにあるプロパティのドロップダウンメニューから「ハードウェアID」を選択します。値の一覧表の中にファームウェアバージョンが表示されるはずです。

ファームウェアの更新方法

ファームウェアの更新プログラムは、ハードウェアメーカーから提供されます。例えば、ネットワークルーター向けのファームウェアアップデートは、バグの修正、セキュリティホールの対策、機能の強化などを目的としてリリースされることがあります。

一部のファームウェア更新は通常のソフトウェア更新と同じ感覚で適用できますが、中には、ファームウェアをポータブルドライブにコピーしてから手動でデバイスに読み込むなど、時間のかかる作業が必要になる場合もあります。機器によっては、管理コンソール内にファームウェア更新専用のセクションが用意されているものや、詳細な手順をユーザーマニュアルで確認できるものもあります。

重要な注意点：ファームウェア更新の適用中に、更新対象のデバイスの電源が切れないよう細心の注意を払ってください。更新が途中で中断されるとファームウェアが破損し、デバイスの動作に深刻なダメージを与える恐れがあります。アップデーターを開始したら、必ず更新が完了するまで待ちましょう。

ファームウェアとソフトウェアの違い

「ファームウェア」と「ソフトウェア」という言葉は、しばしば同じ意味で使われます。どちらも、マシン上で何らかのタスクを実行するよう割り当てられた、単一または一連のコンピュータープログラムである点は共通しています。しかし実際には、それぞれ担う役割こそが、これら二つのカテゴリーを分ける根本的な要素となっています。

例えば、ソフトウェアは仮想的な存在なので、コピー・変更・削除が自在に行えます。多くの場合、ユーザーが容易にアクセスでき、さらには交換も可能なメモリ領域に保存されています。一方、ファームウェアが格納されるメモリはデバイス自体に組み込まれており、ユーザーが勝手に入れ替えられないようになっています。これは意図的な設計によるもので、改ざんや削除を防ぐためです。ファームウェアはデバイスの稼働に不可欠であり、失われると深刻な事態を招きかねません。

さらに、ソフトウェアは頻繁にアップグレードされ、アプリケーションを実行するたびに保存されている情報が修正・変更されることがあります。対照的に、ファームウェアは設定を頻繁に変更しない限り大きく変わることはなく、そもそもデバイスのファームウェアを変更する必要性はほとんどありません。

この記事で、ファームウェアの意味と仕組みについてご理解いただけたなら幸いです。