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2025-10-22 09:30:35

中国 BIOS 新标准“UBIOS”正式发布:华为、统信、软通等单位联合起草

【导语】2025年10月17日,全球计算联盟主导的团体标准《统一基本输入输出系统(UBIOS)接口规范》正式发布。这一标准构建了首个国产固件体系标准框架,为异构计算时代提供统一交互范式,其创新性统一虚拟总线(UVB)与接口设计,将彻底重构芯片、BIOS与操作系统间的协同机制。

中国 BIOS 新标准“UBIOS”正式发布:华为、统信、软通等单位联合起草

  2025 年 10 月 17 日,由全球计算联盟(GCC)主导的团体标准《统一基本输入输出系统(UBIOS)接口规范》正式发布,标准号为 T / GCC 3007—2025。

  这一标准的确立,标志着在计算架构日益多元化的今天,中国终于拥有了第一个完整、标准化、可扩展的国产固件体系标准,为基础输入输出系统构建提供标准化框架,提升系统兼容性与稳定性。

  UBIOS 是计算机启动时最基础的系统软件,承担着初始化硬件、引导操作系统的核心任务,是连接芯片硬件与上层软件的桥梁。与当前业界普遍采用的 UEFI 标准不同,UBIOS 针对(duì)未(wèi)来(lái)异(yì)构(gòu)计(jì)算(suàn)、Chiplet(芯(xīn)粒(lì))等(děng)先(xiān)进(jìn)芯(xīn)片(piàn)技(jì)术(shù)的(de)发(fā)展(zhǎn)趋(qū)势(shì),进(jìn)行(xíng)了(le)一(yī)次(cì)从(cóng)底(dǐ)层(céng)理(lǐ)念(niàn)出(chū)发(fā)的(de)重(zhòng)构(gòu)。

  《统(tǒng)一(yī)基(jī)本(běn)输(shū)入(rù)输(shū)出(chū)系(xì)统(tǒng)(UBIOS)接(jiē)口(kǒu)规(guī)范(fàn)》起(qǐ)草(cǎo)单(dān)位(wèi)包(bāo)括中国电子技术标准化研究院、华为技术有限公司、南京百敖软件有限公司、昆仑太科 (北京) 技术股份有限公司、超聚变数字技术有限公司、四川华鲲振宇智能科技有限责任公司、天翼云科技有限公司、统信软件技术有限公司、河南昆仑技术有限公司、软通计算机有限公司、神州数码集团股份有限公司、中移 (苏州)软件技术有限公司、宝德计算机系统股份有限公司。

  《统一基本输入输出系统(UBIOS)接口规范》规定了计算系统中基本输入输出系统(BIOS)、操作系统(OS)、基板管理控制器(BMC)、外设板卡等各组件间以及 BIOS 内部(bù)固(gù)件(jiàn)间(jiān)的(de)交(jiāo)互(hù)方(fāng)式(shì),包(bāo)括(kuò)交(jiāo)互(hù)架(jià)构(gòu)、交(jiāo)互(hù)通(tōng)道(dào)、接(jiē)口(kǒu)形(xíng)式(shì)等(děng)。本(běn)文件(jiàn)适(shì)用(yòng)于(yú) BIOS、操(cāo)作(zuò)系(xì)统(tǒng)、BMC 和(hé)外(wài)设(shè)的(de)设(shè)计(jì)、开(kāi)发(fā)和(hé)测(cè)评(píng)。

  UBIOS 定(dìng)义(yì)是(shì)统(tǒng)一(yī)基(jī)本输入输出系统(Unified Basic Input Output System),一种支持分布式架构与软硬芯协同的固件框架,包括 UBIOS 接口、统一虚拟总线(Unified Virtual Bus,简称 UVB)、功能标识(Function ID,简称 FID)、信息标识(Information ID,简称 IID)、组件标识(User ID)、UB 处理单元(UB Processing Unit,简称 UBPU)、实体(Entity)等方面的内容。

  该文件是为适应芯片异构化、BIOS 多固件化、外设智能化而设计,统一了 BIOS 与 OS 之间、BIOS 与外设之间以及 BIOS 内部固件间的交互方式,进而延伸到与 BIOS 关联的其他部件,如 BMC 固件、EC 固件。对于主流的异构 SoC,典型系统分层架构如下图所示。

  UBIOS 基础架构包括虚拟总线以及通过虚拟总线传输信息的 UBIOS 接口。UBIOS 接口包括 BIOS 启动 OS 上报信息表、BIOS 的运行时服务功能、BIOS 根据事件触发向 OS 报告的信息、 BIOS 内部多组件间的功能调用和信息报告、BIOS 与其他组件间的功能调用和信息报告等。UBIOS 接口可分为信息上报和功能交互两类。

  UBIOS 的创新性也正体现在这里:UBIOS Interface(统一接口)和 UVB(统一虚拟总线)。

  传统固件中,各硬件模块间调用关系复杂且紧密耦合,如同每个建筑都有独特的锁和钥匙,沟通效率低且难以扩展。UBIOS 提出了统一虚拟总线(UVB)的概念,以简化 BIOS 内部多固件及 BIOS 与周边组件之间的复杂交互,使各组件都可基于相同的接口定义进行交互。UVB 是面向各种组件提供统一接口的、虚拟的总线。它可以通过不同的物理实体承载,SoC 内所有子系统都可连接到这个总线上,SoC 外围部件也可与 UVB 相连。交互消息可通过总线传递,以达到统一各组件间的软件交互方式的目的。

  另外,在一个大型计算系统内可能存在多个小型计算系统,各小型计算系统通过互联总线连接,每个小型计算系统都拥有自己的 SoC 芯片、BIOS、OS,这种情况在本文件中称为多域系统。这个系统可以是对称的,即每个域拥有相同的硬件环境、相同的 BIOS、相同的 OS 等;也可以是非对称的,即各个域的 BIOS、OS 可以不同,常见于异构计算集群中。不论对称还是非对称的多域系统,均可通过 UVB 互联。

  


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