Czym jest oprogramowanie sprzętowe? Czym różni się oprogramowanie sprzętowe od oprogramowania?

Czym jest oprogramowanie sprzętowe?

Oprogramowanie sprzętowe to program zapisany w pamięci trwałej urządzenia sprzętowego. Pamięć ulotna to forma statycznej pamięci o swobodnym dostępie, której zawartość jest zachowywana po wyłączeniu urządzenia lub utracie zasilania zewnętrznego.

Oprogramowanie sprzętowe jest instalowane bezpośrednio w sprzęcie podczas produkcji. Służy do uruchamiania programów użytkownika na urządzeniu i można go uważać za oprogramowanie umożliwiające działanie sprzętu.

Producenci sprzętu wykorzystują oprogramowanie układowe do sterowania funkcjonalnością różnych systemów i urządzeń sprzętowych, podobnie jak system operacyjny komputera steruje funkcjonalnością aplikacji programowych. Oprogramowanie sprzętowe można zapisać w pamięci tylko do odczytu (ROM), programowalnej pamięci tylko do odczytu z możliwością kasowania (EPROM) lub pamięci flash.

Amerykański informatyk Ascher Opler ukuł termin firmware w numerze czasopisma Datamation z 1967 roku. Użył tego terminu, aby opisać rodzaj mikroprogramu, który znajduje się pomiędzy sprzętem a oprogramowaniem.

Obecnie oprogramowanie sprzętowe można znaleźć we wszystkim, od smartfonów po urządzenia Internetu rzeczy (IoT) . Często jest on montowany w urządzeniach, których tradycyjnie nie uważa się za możliwe do sterowania przy pomocy komputera.

• 5 wskazówek dotyczących BIOS-u, które pomogą Ci opanować komputer
• Dowiedz się więcej o rolach serwera, usługach ról i funkcjach w systemie Windows Server
• Czym jest Blockchain? Bańka czy prawdziwa rewolucja po Internecie?

Dlaczego aktualizacje oprogramowania sprzętowego są ważne i jak działają?

Aktualizacje oprogramowania sprzętowego są często udostępniane w celu usuwania błędów, zapobiegania włamaniom do oprogramowania sprzętowego, wprowadzania nowych funkcji, poprawy bezpieczeństwa lub obsługi nowych nośników. Aktualizacje oprogramowania sprzętowego zawierają kod, który informuje sprzęt, jak działać w nowy lub zmodyfikowany sposób.

Oto kilka przykładów aktualizacji oprogramowania sprzętowego:

• Nagrywarki CD umożliwiają nagrywanie nowych typów płyt.
• Router otrzymuje aktualizację poprawiającą jego wydajność i stabilność.
• Producent płyty głównej wypuszcza aktualizację BIOS-u, dzięki której płyta główna może obsługiwać nowy procesor. BIOS jest oprogramowaniem płyty głównej.

Niektóre urządzenia podłączone do Internetu regularnie sprawdzają dostępność nowego oprogramowania sprzętowego, automatycznie je pobierając i instalując. Inni producenci urządzeń wymagają od użytkowników odwiedzenia witryny internetowej producenta w celu ręcznego pobrania i zainstalowania aktualizacji oprogramowania sprzętowego. Producenci regularnie udostępniają aktualizacje.

Częstotliwość aktualizacji oprogramowania sprzętowego zależy od urządzenia. Oprogramowanie układowe w inteligentnych żarówkach może nie wymagać regularnej aktualizacji. Jednak oprogramowanie sprzętowe inteligentnego termostatu może wymagać okresowej aktualizacji w celu zachowania zgodności z aktualizacjami systemu operacyjnego smartfona. Smartfony często automatycznie aktualizują swoje oprogramowanie sprzętowe wraz z aktualizacjami oprogramowania, dzięki czemu telefon pozostaje funkcjonalny, a użytkownicy nie muszą ręcznie aktualizować wersji oprogramowania sprzętowego w tym samym czasie, co aktualizacje oprogramowania. Proces zdalnej aktualizacji oprogramowania sprzętowego poprzez pobieranie uaktualnień od dostawcy usług jest czasami nazywany aktualizacją oprogramowania sprzętowego bezprzewodowo.

Wiele urządzeń elektronicznych wymaga, aby podczas aktualizacji oprogramowania sprzętowego urządzenie było cały czas włączone, aby nie doszło do przerwania procesu aktualizacji. Uszkodzenie oprogramowania sprzętowego urządzenia może mieć wpływ na działanie niektórych urządzeń lub powodować ich nieprawidłowe działanie.

Rodzaje oprogramowania układowego

Istnieje wiele typów oprogramowania sprzętowego specyficznego dla danej technologii, ale generalnie całe oprogramowanie sprzętowe można podzielić na trzy typy w oparciu o poziom integracji sprzętowej.

• Oprogramowanie sprzętowe niskiego poziomu . Oprogramowanie sprzętowe niskiego poziomu jest uważane za integralną część sprzętu urządzenia. Informacje te są zazwyczaj przechowywane na nietrwałych, przeznaczonych tylko do odczytu układach ROM i dlatego nie można ich nadpisać ani aktualizować. Urządzenia zawierające oprogramowanie sprzętowe niskiego poziomu mają pamięć programowalną jednorazowo.
• Zaawansowane oprogramowanie układowe . Oprogramowanie sprzętowe wysokiego poziomu umożliwia aktualizacje i często jest bardziej skomplikowane niż oprogramowanie sprzętowe niskiego poziomu. W komputerach oprogramowanie sprzętowe wysokiego poziomu znajduje się na układach pamięci flash.
• Oprogramowanie układowe podsystemu . Oprogramowanie układowe podsystemu jest często częścią systemu wbudowanego. Jest podobne do oprogramowania sprzętowego wysokiego poziomu, ponieważ można je aktualizować i jest bardziej złożone niż oprogramowanie sprzętowe niskiego poziomu. Przykładem jest podsystem zasilania serwera, który jest elementem sprzętowym serwera działającym częściowo niezależnie od serwera.

Zastosowania oprogramowania układowego

Oprogramowanie sprzętowe można znaleźć w wielu typach urządzeń komputerowych, w tym w urządzeniach złożonych i tych, które zazwyczaj nie są uważane za urządzenia komputerowe. Niektóre rzeczywiste zastosowania oprogramowania sprzętowego obejmują:

• Komputer osobisty . Oprogramowanie układowe komputera osobistego — BIOS lub Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) — jest osadzone na małym układzie pamięci na płycie głównej komputera. Urządzenia peryferyjne komputera, takie jak karty graficzne i wideo, również zawierają oprogramowanie układowe.
• Urządzenie pamięci masowej . Nośniki pamięci USB, dyski twarde i inne przenośne urządzenia pamięci masowej zawierają podstawowe oprogramowanie układowe, które umożliwia im współpracę z komputerami.
• Urządzenie mobilne . Telefony komórkowe, tablety, laptopy i inne urządzenia mobilne zawierają oprogramowanie sprzętowe, które umożliwia sprzętowi współpracę z różnym oprogramowaniem.
• Samochód . Samochody zawierają wiele wbudowanych systemów, czujników i małych komputerów zawierających oprogramowanie sprzętowe, które umożliwia im wykonywanie wyznaczonych zadań.
• Sprzęt AGD . Zmywarki i pralki należą do urządzeń zawierających oprogramowanie sprzętowe. Oprogramowanie sprzętowe umożliwia komunikację urządzenia z komputerem i służy do konfigurowania ustawień urządzenia oraz kontrolowania jego działania.
• Karta inteligentna . Karty inteligentne mają instrukcje osadzone w układzie scalonym, który zapewnia podstawową funkcjonalność karty, a także uwierzytelnianie i szyfrowanie.

Różnica między oprogramowaniem układowym a oprogramowaniem

Mimo że niektórzy uważają oprogramowanie sprzętowe za rodzaj oprogramowania, istnieje różnica pomiędzy tymi dwoma pojęciami.

Oprogramowanie sprzętowe

Oprogramowanie sprzętowe to oprogramowanie dostarczające podstawowe instrukcje maszynie, umożliwiające jej działanie i komunikację z innym oprogramowaniem uruchomionym na urządzeniu. Oprogramowanie sprzętowe zapewnia podstawową kontrolę nad sprzętem urządzenia. Z tego powodu nazywa się je czasem „oprogramowaniem dla sprzętu”. Kolejną charakterystyczną cechą jest to, że oprogramowanie sprzętowe często nie jest projektowane z myślą o łatwości obsługi.

Oprogramowanie

Oprogramowanie jest przeznaczone do interakcji użytkowników w celu wykonania określonych zadań. Jest on umieszczony na oprogramowaniu sprzętowym, niezależny od sprzętu i wykorzystuje oprogramowanie sprzętowe do komunikacji ze sprzętem bazowym. Oprogramowanie jest bardziej złożone i nie jest powiązane ze sprzętem.

Przykładami oprogramowania są programy komputerowe, takie jak systemy operacyjne. Przykładami oprogramowania są również aplikacje do przetwarzania tekstu, spotkań online i słuchania muzyki. Oprogramowanie zazwyczaj można zmienić bez konieczności wymiany podzespołów, natomiast oprogramowania sprzętowego zazwyczaj nie da się zmienić.

Oprogramowanie sprzętowe osadzone w układzie pamięci flash można aktualizować łatwiej niż oprogramowanie sprzętowe zapisane w pamięci ROM lub EPROM. Ponieważ pamięć flash odgrywa coraz większą rolę w przedsiębiorstwach, administratorzy muszą poznać rodzaje pamięci flash i przypadki ich zastosowania.

Zobacz więcej artykułów:

• Czym jest VSync? Czy gracze powinni włączać czy wyłączać synchronizację pionową w ustawieniach gry?
• Czym jest npm shrinkwrap i kiedy go używać?