فیرمویر (Firmware) یا میکروکد چیست و چگونه سخت‌افزار خود را به‌روزرسانی کنیم؟

فیرمویر نوعی نرم‌افزار است که روی قطعه‌های سخت‌افزاری اجرا می‌شود و وظایفی در سطح پایین اجرا می‌کند. برای مثال هر دستگاهی از ریموت کنترل تلویزیون تا هارددیسک یک رایانه و حتی یک پهپاد دارای فیرمویر هستند. میکروکد نیز در واقع همان فیرمویر CPU است.

فیرمویر چیست؟

منظور از نرم‌افزار برنامه، اپلیکیشن و دیگر کدهای رایانه‌ای است که روی یک دستگاه اجرا می‌شوند. سخت‌افزار نیز در واقع همان دستگاه‌های فیزیکی هستند. بنابراین اگر یک رایانه ویندوزی داشته باشید، سیستم عامل ویندوز و همه برنامه‌های آن نرم‌افزار هستند و خود رایانه و اجزای آن مانند هارددیسک، سی‌پی‌یو، مادربورد، ماوس و نمایشگر همگی سخت افزار محسوب می‌شوند.

اما فیرمویر (سفت‎افزار یا ثابت‌افزار نیز نامیده می‌شود) همان‌طور که از نامش پیداست چیزی است که بین نرم‌افزار و سخت‌افزار قرار می‌گیرد. در واقع فیرمویر نوعی نرم‌افزار است؛ اما معمولاً در حافظه درون یک سخت‌افزار برنامه‌نویسی شده است و در سطوح پایین‌تری (به معنی نزدیک به سطح ماشین) عمل می‌کند. در مورد رایانه، مادربورد، سی‌پی‌یو، پردازنده گرافیکی، هارددیسک، ماوس و دیگر دستگاه‌ها، همگی فیرمویرهایی اختصاصی برای خود دارند.

برای نمونه زمانی که رایانه خود را روشن می‌کنید، فیرمویر روی مادربورد (که UEFI یا BIOS است) شروع به کار می‌کند و قطعه‌های مختلف را پیش از قرار دادن اختیار رایانه در دست هارددیسک و سیستم عامل، راه‌اندازی می‌کند. درایوهای حالت جامد (SSD) نیز فیرمویرهایی دارند که به مدیریت موقعیت‌های ذخیره‌سازی روی سلول‌های فیزیکی حافظه فلش برای عملکرد بهینه می‌پردازند. BIOS ویدئو نوعی فیرمویر است که دستورالعمل‌های مرتبط با ویدئو را پیش از ارسال به پردازنده گرافیکی رایانه ترجمه می‌کند. حتی ماوس یواس‌بی نیز فیرمویری دارد که ورودی فیزیکی ماوس را تفسیر می‌کند و با رایانه ارتباط می‌گیرد و چراغ‌های احتمالی موجود روی ماوس را روشن و خاموش می‌کند.

فیرمویرها می‌توانند کل سیستم عامل یک دستگاه ساده باشند

در برخی دستگاه‌های ساده، ممکن است منظور از فیرمویر کل سیستم عامل آن دستگاه باشد. برای نمونه اگر یک دوربین دیجیتال داشته باشید، منظور از فیرمویر دوربین همه نرم‌افزارهایی است که روی آن دوربین دیجیتال اجرا می‌شوند. این نرم‌افزارها کارکردهای گرفتن عکس در سطح پایین تا سیستم عامل گرافیکی دوربین را شامل می‌شوند. حتی پهپادها نیز فیرمویر دارند که نرم‌افزاری است که روی مدارات داخلی پهپاد اجرا می‌شود.

از این رو برای به‌روزرسانی کل سیستم عامل دستگاهی مانند دوربین دیجیتال، روتر، پرینتر، پخش‌کننده موسیقی یا دستگاه ناوبری جی‌پی‌اس در اغلب موارد باید اقدام به «به‌روزرسانی فیرمویر» (firmware update) و یا دانلود و نصب فیرمویر از سایت سازنده دستگاه بکنید.

یک سیستم عامل بیشتر شبیه یک نرم‌افزار به نظر می‌رسد و از این رو ممکن است در این خصوص تصور شود ناسازگاری وجود دارد. اما دلیل این مسئله آن است که فیرمویر یک اصطلاح دقیق نیست. با این که سخت‌افزار و نرم‌افزار کاملاً گویا هستند؛ ولی فیرمویر در واقع صرفاً نوعی از نرم‌افزار سطح پایین است.

میکروکد چیست؟

میکروکد به دلیل اخباری که پیرامون آسیب‌پذیری Spectre وجود دارد بسیار معروف شد. سی‌پی‌یوهای اینتل برای دفاع در برابر حمله‌های Spectre به میکروکدهای جدیدی نیاز دارند.

میکروکد شبیه نوعی فیرمویر برای سی‌پی‌یوی رایانه است. میکروکد دستورالعمل‌های دریافتی سی‌پی‌یو را به عملیات‌های فیزیکی در سطح مدار تبدیل می‌کند که درون سی‌پی‌یو اجرا می‌شوند. به بیان دیگر وقتی میکروکد به‌روزرسانی می‌شود، می‌تواند دستورالعمل‌های متفاوتی به مدارهای درون سی‌پی‌یو ارسال کند. بدین ترتیب با تغییر دادن کارکردهای درونی سی‌پی‌یو از حمله‌های Spectre جلوگیری می‌شود. به‌روزرسانی‌های میکروکد می‌تواند باگ‌ها و خطاهای دیگر را نیز رفع کند و دیگر نیازی به تعویض کل سخت‌افزار سی‌پی‌یو وجود نخواهد داشت.

به‌روزرسانی‌های میکروکد غالباً از طریق فیرمویر UEFI یا به‌روزرسانی‌های بایوس عرضه می‌شوند. زمانی که رایانه روشن می‌شود، فیرمویر UEFI یا BIOS میکروکد را درون سی‌پی‌یو بارگذاری می‌کند. با این حال، سیستم عامل‌هایی مانند ویندوز و لینوکس نیز می‌تواند میکروکدهای جدیدی در زمان بوت شدن رایانه در سی‌پی‌یو بارگذاری کنند.

برای مثال اگر بخواهید جدیدترین میکروکد اینتل را برای سی‌پی‌یو خود دریافت کنید و در برابر حمله Spectre محافظت داشته باشید، اما سازنده رایانه‌تان هنوز به‌روزرسانی UEFI را برای سیستم شما عرضه نکرده است می‌توانید از این به‌روزرسانی اختیاری ویندوز استفاده کرده و آن را روی سیستم خود نصب کنید.

آیا نیازی برای به‌روزرسانی فیرمویر یک دستگاه وجود دارد؟

این که بخواهید فیرمویر یک دستگاه را به‌روزرسانی کنید یا نه به نوع دستگاه و توصیه‌های سازنده آن بستگی دارد.

در اغلب موارد هرگز نیازی برای به‌روزرسانی فیرمویر سخت‌افزار یک دستگاه نخواهید داشت. برای مثال ریموت کنترل تلویزیونتان یک فیرمویر دارد و تقریباً هیچ راهی برای به‌روزرسانی آن وجود ندارد. دلیلی نیز برای این که بخواهید فیرمویر آن را به‌روز بکنید وجود ندارد. ریموت کنترل شما به درستی کار می‌کند و نباید در این مورد نگرانی داشته باشید.

اما در مورد دستگاه‌های سخت‌افزاری مختلف دیگر به‌روزرسانی فیرمویر ممکن است در برخی موارد برای اصلاح باگ‌ها و ایجاد بهینه‌سازی‌های کوچک مفید باشد. برای مثال ممکن است سازنده درایو حالت جامد شما یک نسخه جدیدتر از فیرمویر عرضه کرده باشد که پایداری و عملکرد آن را بهبود می‌بخشد. سازنده کارت گرافیک نیز ممکن است یک Bios ویدئو جدید ارائه دهد که باگی را اصلاح می‌کند. یا کارخانه سازنده روتر با ارائه به‌روزرسانی فیرمویر ویژگی‌های مدیریتی جدیدی به آن اضافه کند.

اغلب سازندگان دستگاه‌ها به شما توصیه می‌کنند که تنها در صورتی به‌روزرسانی‌ها را نصب کنید که مشکلی داشته باشید و بخواهید آن را اصلاح کنید (یا به ویژگی جدیدی نیاز داشته باشید) و یا این که سازنده دستگاه به طور صریح نصب به‌روزرسانی فیرمویر را توصیه کرده باشد.

توصیه سازنده

در مورد دستگاه‌های دیگر به‌روزرسانی‌های فیرمویر همواره ایده‌ای عالی محسوب می‌شود. برای نمونه شما احتمالاً جدیدترین و بهترین به‌روزرسانی فیرمویر را برای دوربین دیجیتال خود می‌خواهید تا عملکرد آن بهبود یابد و ویژگی‌های جدیدی به آن اضافه شود. مایکروسافت توصیه می‌کند که فیرمویر کنترلر ایکس باکس وان را همواره به‌روز نگه دارید تا مطمئن باشید که با بازی‌هایی که انجام می‌دهید کاملاً هماهنگ است.

در هر صورت در مورد هر دستگاهی باید از توصیه‌های سازندگان آن پیروی کنید. بسیاری از سازندگان توصیه می‌کنند که تنها در صورتی فیرمویر دستگاه‌هایشان را به‌روزرسانی کنید که مشکلی با آن داشته باشید. اگر هنگام به‌روزرسانی فیرمویر برق قطع شود یا خطایی رخ بدهد در اغلب موارد راهی برای بازیابی کامل دستگاه وجود نخواهد داشت. به بیان دیگر یک به‌روزرسانی ناقص فیرمویر ممکن است موجب از کار افتادن دستگاه شما شود و آن را به شیئی بی‌استفاده تبدیل کند. این موضوع به نوع دستگاه مربوط است.

چگونه فیرمویر یک دستگاه را به‌روزرسانی کنیم؟

اگر نیاز داشته باشید که فیرمویر یک دستگاه را به‌روزرسانی کنید، می‌توانید از این دستورالعمل‌های کلی کمک بگیرید. فرایند دقیق برای به‌روزرسانی فیرمویر به خود دستگاه ربط دارد و سازنده دستگاه معمولاً دستورالعمل‌هایی را در وب‌سایت مربوطه ارائه می‌کند.

فیلم آموزش آشنایی با سخت افزار کامپیوتر و مونتاژ و اسمبل کیس + گواهینامه در فرادرس

کلیک کنید

ابتدا به وب‌سایت سازنده دستگاه مراجعه کنید و صفحه پشتیبانی یا دانلود را برای یافتن محصول خاصی که مورد استفاده قرار می‌دهید بگردید. برای نمونه اگر یک SSD سامسونگ دارید به صفحه پشتیبانی وب‌سایت سامسونگ مراجعه کرده و به دنبال مدل خاص SSD خود بگردید. اگر می‌خواهید فیرمویر مادربورد یا BIOS آن را به‌روزرسانی کنید به وب‌سایت سازنده مادربورد رفته و به دنبال مدل دقیق رایانه خود بگردید. در صورتی که رایانه‌تان را خود جمع‌آوری کرده‌اید به وب‌سایت سازنده مادربورد مراجعه کنید و به دنبال مادربورد مورد استفاده خود جستجو کنید.

در بخش مربوط به دنبال دانلود به‌روزرسانی «فیرمویر» بگردید. اگر چنین چیزی نیافتید احتمالاً به‌روزرسانی فیرمویر برای دستگاه شما عرضه نشده است. در صورتی که چنین موردی یافتید، آخرین نسخه‌ای که می‌بینید را دانلود کنید و مطمئن شوید که یادداشت‌های انتشاری که در وب‌سایت می‌بینید را به دقت مطالعه کرده‌اید.

زمانی که فیرمویر جدید را دانلود کردید، فایل دانلود را باز کنید و به دنبال فایل ReadMe بگردید. اگر چنین فایلی وجود نداشت به دنبال دستورالعمل‌های جداگانه نصب فیرمویر در صفحه دانلود باشید. دستورالعمل‌های سازنده هر آنچه را که برای به‌روزرسانی فیرمویر نیاز دارید، به دقت تشریح کرده است.

دستورالعمل‌های کلی

در برخی موارد برای به‌روزرسانی فیرمویر باید تنها یک فایل exe. را از درون ویندوز اجرا کنید و این برنامه باقی مراحل را خود طی می‌کند. در برخی موارد دیگر ممکن است لازم باشد که یک درایو DOS قابل بوت از فایل فیرمویر بسازید و رایانه را در حالت DOS بوت کرده و دستوری را اجرا کنید تا فیرمویر از آنجا به‌روزرسانی شود. در برخی موارد دیگر نیز باید فایل فیرمویر را روی یک درایو یواس‌بی یا کارت SD قرار داده و وارد دستگاه کنید.

اگر فایل فیرمویری که دانلود کرده‎اید، صرفاً یک فایل اجرایی exe. است و نمی‌توانید دستورالعمل‌های آن را بیابید احتمالاً صرفاً لازم است که روی آن از داخل ویندوز دوبار کلیک کنید تا اجرا شود.

این‌ها دستورالعمل‌های کلی بودند و شما ممکن است برای برخی دستگاه‌ها به گام‌های دیگری هم نیاز داشته باشید. برای مثال برای به‌روزرسانی فیرمویر کنترلر ایکس باکس وان باید از یک برنامه ایکس باکس وان یا Xbox Accessiories در ویندوز 10 کمک بگیرید. برخی برنامه‌ها ممکن است در موارد ضرورت جدی، به طور خودکار به شما اعلام کنند که باید به‌روزرسانی‌های فیرمویر مرتبط با دستگاه‌های سخت‌افزاری‌تان را نصب کنید.

اگر به این نوشته علاقه‌مند بودید، موارد زیر نیز احتمالاً مورد توجه شما قرار خواهد گرفت:

• «ایزولاسیون هسته» و «یکپارچه‌سازی حافظه» در ویندوز ۱۰ به چه معنا هستند؟
• نصب خودکار درایورها با DriverPack Solution
• مجموعه آموزش های مهندسی برق
• ویندوز ۱۰ و چگونگی حذف و مدیریت گزینه‌های منوی بوت سیستم‌عامل
• صفحه‌ آبی مرگ در ویندوز و نحوه‌ رفع آن
• مجموعه آموزش‌های الکترونیک دیجیتال و میکروکنترلرها

==