به اطراف خود نگاه کنید، چند گجت یا تکنولوژی می‌بینید؟ پنج؟ ده؟ پنجاه؟ شاید حتی بیشتر. ما در زندگی روزمره خود از دستگاه‌های خاصی استفاده می‌کنیم و برای ادامه زندگی به شدت به آن‌ها وابسته‌ایم. اما آیا می‌دانید این دستگاه‌ها برای انجام وظایف مورد نیاز ما به چه چیزی نیاز دارند؟ سخت افزار و سیستم عامل. آنچه برای عملکرد صحیح این دستگاه‌ها مهم است، اجزای سخت‌افزاری و فریمور است که تضمین می‌کند دستگاه وظایف تعیین‌شده را به درستی انجام می‌دهد. با ظهور فناوری‌های جدید، گجت‌ها و دستگاه‌هایی که امروزه استفاده می‌کنیم، رو به قدیمی شدن می‌روند. برای همسو شدن با پیشرفت تکنولوژی، دستگاه‌های جدیدتر باید جایگزین دستگاه‌های قدیمی شوند یا به‌روزرسانی فریمور دستگاه انجام شود تا بدون پرداخت هیچگونه هزینه از آخرین فناوری‌ها استفاده کنید.
طراحی و توسعه سخت افزار اولین مرحله تولید دستگاه‌هاست. از طرفی دیگر سیستم عامل همان چیزی است که عملکرد صحیح سخت افزار را تضمین می‌کند. اغلب دستگاه‌ها چندین برنامه را همزمان اجرا می‌کنند که این امر در برخی موارد باعث کاهش عملکرد سیستم می‌شود. در چنین مواردی راهکاری که افراد در نظر می‌گیرند، جایگزین کردن سخت افزار قدیمی و فرسوده با قطعات جدید است. و اما روش بهتری از جایگزینی دستگاه نیز وجود دارد و آن هم به روز رسانی Firmware است. در اینجا به روزرسانی فریمور در مقایسه با جایگزین کردن سخت‌افزار مقرون به صرفه‌تر و ساده‌تر می‌باشد. در ادامه مقاله همراه ما باشید تا با Firmware و نحوه عملکرد آن بیشتر آشنا شوید.
فریمور چیست؟
فریمور یا میکروکد مجموعه‌ای از دستورالعمل‌هاست که دستگاه‌ها برای انجام وظایف خود به آن‌ها متکی هستند. به عبارت دیگر، مسئولیت اجرای دستگاه به برنامه نویسی مرتبط می‌شود. فناوری Firmware برای اجرا بر روی سخت افزار ساخته نشده است، بلکه برای انجام وظایف اصلی سخت افزار مورد استفاده قرار می‌گیرد. بیشتر دستگاه‌هایی که امروزه از آن‌ها استفاده می‌کنیم، به تنهایی به عنوان یک سیستم کامپیوتری محسوب می‌شوند. شرکت‌های سازنده این دستگاه‌ها برنامه‌ها (Firmware) را که وظیفه اجرای کارآمد دستگاه را بر عهده دارند، بروزرسانی می‌کنند و بهبود می‌بخشند.
اجزای مهم Firmware ها
معماری فریمور شامل شش مولفه ضروری است: سیستم‌عامل، کرنل، درایورهای دستگاه، چیپست، بایوس و کد برنامه. در ادامه این اجزا را به طور مفصل بررسی می‌کنیم:
- سیستم عامل (OS)
سیستم عامل برنامه‌ای است که منابع سخت افزاری و نرم افزاری برنامه‌های کامپیوتری را مدیریت می‌کند. سیستم عامل به منابع اجازه می‌دهد تا چندین تسک را به طور همزمان اجرا کنند. ویندوز و لینوکس نمونه‌هایی از سیستم عامل می‌باشند.
- کرنل
هسته بخشی از سیستم عامل است و آن را کنترل می‌کند. هسته ارتباطات میان قطعات سخت افزار و نرم افزار را تسهیل کرده و منابع سخت افزاری مانند: حافظه، CPU و دستگاه‌های ورودی/خروجی را مدیریت می‌کند. همچنین وظیفه بهینه سازی منابع نیز برعهده این قطعه است.
- درایورهای دستگاه
درایور دستگاه برنامه‌ای است که تعامل با دستگاه‌های سخت افزاری را امکان پذیر می‌کند. بدون آن‌ها، سخت افزار نمی‌تواند کار کند. درایورهای دستگاه به سخت افزار و یک سیستم عامل خاص وابسته هستند. سیستم عامل و سایر برنامه‌ها می‌توانند از طریق این درایورها با سخت افزار تعامل داشته و به عنوان مترجم برای آن عمل کنند.
-
چیپست
رام و چیپ‌های حافظه از فریمور نگهداری می‌کنند. از آنجایی که این تراشه‌ها بسیار ایمن هستند، سازندگان از آن‌ها برای ذخیره دستورالعمل‌های سیستم عامل استفاده می‌کنند. این تراشه‌ها قابل بازنویسی و ارتقا هستند. تراشه‌های حافظه در حین به روز رسانی مجددا برنامه ریزی می‌شوند، در حالی که مدارهای ROM باید به صورت دستی تعویض شوند.
- بایوس
سیستم عامل اصلی سیستم ورودی/خروجی (BIOS) در حین تولید دستگاه نصب می‌شود و دستورالعمل‌هایی را در مورد انجام وظایف اساسی مانند کنترل صفحه کلید به رایانه ارائه می‌دهد. همچنین می‌توان از بایوس برای شناسایی و پیکربندی سخت افزارهایی مانند هارد دیسک کامپیوتر استفاده کرد.
- کد برنامه
کد برنامه به مجموعه‌ای از برنامه‌ها اطلاق می‌شود که برای انجام یک عملکرد خاص طراحی شده‌اند. کد برنامه فریمور را قادر می‌سازد تا دستورالعمل‌هایی را برای انجام وظایف خاص به دستگاه‌ها ارسال کند. امکان کنترل سطح پایین دستگاه با استفاده از کد برنامه فراهم می‌کند.
مزایای بی نظیر Firmware
سیستم عامل برای کارکرد لوازم خانگی، سخت‌افزار شبکه و اکثر دستگاه‌های الکترونیکی ضروری است. سازندگان Firmware به دستگاه‌ها کمک می‌کند تا بتوانند به طور کارآمد و ایمن کار کنند. کاربران می‌توانند از طریق وبسایت سازنده به دانلود و به روز رسانی سیستم عامل دسترسی داشته باشند. مزایای Firmware به شرح زیر است:
-
صرفه جویی در هزینه‌ها
امروزه تولیدکنندگان اغلب محصولات باکیفیتی را برای همگام شدن با رقبا عرضه می‌کنند. به ندرت پیش می آید که تولیدکنندگان مدل‌های تلویزیون‌ها یا رایانه‌های خود را پس از عرضه توسعه دهند. مدل‌های ارتقا یافته دستگاه باگ‌ها را برای بهبود تجربه کاربر رفع می‌کنند. با ارتقا Firmware، کاربران دیگر مجبور نیستند برای دسترسی به آخرین آپدیت‌ها هزینه خرید محصولات جدید را متحمل شوند. در عوض می‌توانند برای دسترسی به ویژگی‌های جدید، به روز رسانی سیستم عامل را از وب سایت سازنده دانلود و نصب نمایند. علاوه بر این، در هزینه‌های تعمیر و نگهداری نیز صرفه جویی می‌شود. تولیدکنندگان تمام تلاش خود را می‌کنند تا محصولات استانداردی برای کاربران خود تولید کنند، اما در برخی موارد این محصولات ممکن است در آینده دچار مشکل شوند. در چنین مواردی، سازندگان به‌روزرسانی‌های فریمور را به طور منظم ارائه می‌کنند تا تعمیرات پر هزینه را به حداقل برسانند.
-
افزایش عملکرد
به روز رسانی فریمور باعث بهبود عملکرد دستگاه می‌شود. در واقع این تکنولوژی دستورالعمل‌هایی را به دستگاه‌ها ارسال می‌کند تا براساس آن کار کنند. در طول فرایند به روزرسانی، سیستم عامل برای عملکرد بهتر بهینه‌سازی می‌شود و به نوبه خود به پردازنده دستگاه کمک می‌کند تا عملکرد خود را تنظیم کند و تجربه کاربری را بهبود بخشد. دستگاه‌هایی مانند رایانه‌ها و تلفن‌های همراه به دلیل به‌روزرسانی‌های نرم‌افزاری ممکن است با مشکلاتی مواجه شوند و در اینجا به روز رسانی Firmware می‌تواند این مشکلات را برطرف کند. سیستم عامل باعث می‌شود تا همه قطعات دستگاه هماهنگ با هم کار کنند، تاخیر را کاهش دهند و عملکرد را بهبود بخشند.
-
بهبود ویژگی‌ها و امنیت
firmware بیشتر دستگاه‌ها را قادر می‌سازد تا به طور موثر کار کنند. کاربر از طریق ارتقاء فریمور می‌تواند از آخرین آپدیت‌ها، بدون ارتقاء سخت افزار لذت ببرند. دستگاه‌هایی مانند پخش‌کننده موسیقی به‌روزرسانی‌هایی دریافت می‌کنند تا بتوانند چندین فایل را همزمان پخش کند. تلویزیون‌هایی با فریمور به روز شده وضوح بهتری دارند و تجربه کاربری را افزایش می‌دهند. به‌روزرسانی سیستم عامل دستورالعمل‌هایی را برای بهبود عملکرد و به حداقل رساندن آسیب‌پذیری‌های امنیتی به دستگاه‌ها ارائه می‌دهد. ممکن است سخت افزار رایانه‌ها آن‌ها را در معرض خطر هک شدن قرار دهد، در این حالت سیستم عامل را می‌توان برای کاهش چنین آسیب‌پذیری‌هایی ارتقا داد. به عنوان مثال، کمپانی Dell در سال 2021، باگ‌های سخت‌افزار خود را با عرضه سیستم عامل برطرف کرد.
نتیجه گیری
Firmware بخش مهمی از هر دستگاه و سخت‌افزار است، به‌ویژه لوازم الکترونیکی که برای کاربری‌های تجاری طراحی شده‌اند. این وظیفه سیستم عامل است که سخت‌افزار را آماده، ایمن و قابل استفاده نگه دارد، به همین دلیل است که مهندسان DevOps بیشتر وقت خود را صرف طراحی و به‌روزرسانی آن‌ها می‌کنند. آپدیت منظم Firmware به حفظ عملکرد کمک می‌کند و افزایش عمر مفید دستگاه‌ها را تا چندین سال افزایش می‌دهد. در حقیقت، به روز رسانی فریمور نقش مهمی در بهبود عملکرد دستگاه‌ها دارد و تجربه کاربری شبیه به یک محصول جدید ارائه می‌دهد. آپدیت سیستم عامل نه تنها عملکرد دستگاه را افزایش می‌دهد، بلکه فرایند کار پردازنده را نیز بهبود می‌بخشد.
