راهنما: سفت افزار یا فریمور چیست؟ بررسی انواع و تفاوت آن با نرم افزار و..

شاید کلمه فریمور (Firmware) را پیش از این شنیده باشید. اگر بخواهیم در یک جمله فریمور یا معادل فارسی آن، سفت افزار را تعریف کنیم باید بگوییم: نرم افزاری برای سخت افزار. فریمور برنامه ای است که درون انواع سخت افزارها تعبیه می شود تا به آن ها در ایجاد ارتباط با دیگر ابزارها و نرم افزارها کمک کند. در این مطلب انزل وب ضمن تشریح بیشتر فریمور به کاربردها و نیز تفاوت های آن با دیگر مفاهیمی چون نرم افزارها و درایورها خواهیم پرداخت.

Firmware یا سفت افزار در گوشی ، تلویزیون ، مودم و.. چیست؟

What is firmware? What does it do?

پیش از این در انزل وب به آشنایی با مفهوم و تعریف پلتفرم پرداخته شده است. اما در این مطلب قصد داریم شما را با یکی دیگر از مفاهیمی که شاید زیاد به گوشتان خورده باشد آشنا کنیم. فریمور یا سفت افزار از مفاهیمی است که علیرغم کاربرد فراوانش در دنیای تکولوژی شاید آنچنان به شکلی صحیح شناخته شده نباشد. در ادامه با اینکه Firmware چیست و چه کاربردهایی دارد بیشتر آشنا خواهیم شد.

سفت افزار چیست؟

فریمور یا سفت افزار بخشی کوچک از نرم افزار است که سخت افزار را واردار میکند طوری کار کند که مد نظر تولید کننده آن است. فریمور شامل برنامه هایی نوشته شده توسط توسعه دهندگان نرم افزار برای هر سخت افزار به طور مجزا است. بدون آن بیشتر ابزارهای الکترونیکی که روزانه استفاده می کنیم قادر به انجام هیچ کاری نخواهند بود. برای مثال حتی یک چراغ راهنمایی و رانندگی ساده نیز دارای فریمور است. فریموری که به آن می گوید در زمان های مشخص تغییر رنگ دهد. بدون فریمور این چراغ فقط یک تابلوی عجیب و غریب در کنار خیابان خواهد بود که هیچ کاری برای انجام دادن ندارد. برای دستگاه های سخت افزاری پیچیده تر مانند چراغ راهنمایی و رانندگی، تلویزیون ها، دوربین های امنیتی و … فریمور تنها نرم افزاری است که بر روی آن ها نصب است و باعث می شود کنترل فعالیت های خود را در اختیار داشته باشند.

برای مشخص تر شدن کارایی فریمور مثال واضح تری می زنیم: یک مادربورد کامپیوتر بدون فریمور قادر به یافتن هارد دیسک یا کارت گرافیک نخواهد بود. حتی هار دیسک های کامپیوتر شما بدون داشتن فریمور نمی دانشتند چه سرعتی باید داشته باشند. یک شبکه بی سیم هم نمی دانست از چه فرکانس رادیویی باید استفاده می کرد.

برای دستگاه هایی با سخت افزار پیچیده تر همچون گوشی های هوشمند، تبلت ها و تلویزیون های هوشمند، فریمور گوشی و.. به عنوان واسطی بین سخت افزار و سیستم عامل عمل می کند. در این دستگاه ها فریمور تنها شامل دستورات پایه و اساسی برای اجرای عملیات سخت افزار نصب شده بر روی سیستم است. برای مثال در یک گوشی سامسونگ گلکسی با سیستم عامل اندروید، فریمور اجازه برقراری صحیح ارتباط بین سیستم عامل و سخت افزار را برای اجرای درخواست های کاربر صادر می کند.

محل ذخیره فریمور گوشی سامسونگ ، هواوی ، آیفون و..

حالا می دانیم که فریمور مستقیما در سخت افزار نوشته می شود. ولی این برنامه دقیقا چطور روی سخت افزار قرار می گیرد؟ فریمور گوشی چیست و چه کاربردی دارد؟ فریمور معمولا روی نوع خاصی از حافظه ها تحت عنوان فلش رام ذخیره می شود. رام (ROM) به معنی حافظه فقط خواندنی است و نوعی از حافظه است که تنها یک بار آن هم توسط تولیدکننده سخت افزارها در آن دستوراتی نوشته می شود. حافظه رام مورد نیاز هر ابزار الکترونیکی است زیرا داده ها را به صورت دائمی در خود نگه داری می کند.

حتی در زمانی که سیستم کاملا خاموش است. اما حافظه فلش رام چیست؟ فلش رام در واقع نسخه قابل نوشتن حافظه رام است. در واقع در این حافظه بر خلاف حافظه رام می توان یک بار دیگر هم دستوراتی را نوشت و ذخیره نمود. با استفاده از این ویژگی شما قادر به نوشتن و توسعه فریمورهای جدید برای انواع سخت افزارها خواهید بود. البته این کار تنها از طریق یک ابزار به روز رسانی فریمور که هر سخت افزار نسخه ای مختص به خود از آن را دارد امکان پذیر است.

انواع فریمورها : دوربین ، شبکه و..

همانطور که تنوع در دنیای سخت افزارها زیاد است فریمورها نیز از تنوع بسیاری برخوردارند. فریمورهای مخصوص مادربورد، مخصوص هار دیسک، مخصوص دیسک های SSD، مخصوص انواع CD، DVD و Blu-Ray، مخصوص کارت های شبکه، مخصوص دوربین های دیجیتال، مخصوص روترها و حتی مخصوص موس ها و کیبوردهای بازی وجود دارند.

همه این مواردی که گفته شد تنها بخش کوچکی از انواع فریمورهای موجود هستند. اما شاید معروف ترین نوع فریمور، فریمورهای موجود در بایوس سیستم هستند. اولین چیزی که با روشن شدن کامپیوتر شروع به کار می کند BIOS است. این بخش با تعامل با سخت افزار به بررسی خطاهای موجود در آن در هنگام راه اندازی سیستم می پردازد. سپس با فراخوانی برنامه ای تحت عنوان bootloader، فرایند اجرای سیستم عامل را آغاز می کند.

بنابراین می توان گفت که وظیفه بایوس تعامل با سخت افزار و سیستم عامل و اطمینان از اجرای صحیح آن ها است. البته شاید یکی از مشکلاتی که در کار با بایوس پیش می اید قدیمی بودن آن است و شاید گاهی برخی از تکنولوژی های جدید با آن سازگار نباشند. برای مثال هنوز در بایوس از کدهای ۱۶ بیتی استفاده می شود در حالی که امروزه کامپیوتر ها به اجرای کدهای ۳۲ و ۶۴ بیتی هم می پردازند.

به همین دلیل به توسعه نسل جدیدی از فریمورهایی پرداخته شده است که در هنگام آغاز به کار سیستم اجرا می شوند. این فریمورهای جدید را با نام EFI می شناسیم که به معنی رابط قابل برنامه ریزی منعطف می باشد. EFI گاهی با نام UEFI نیز مورد اشاره قرار می گیرد که در واقع اشاره به مزایایی است که نسبت به بایوس دارد. برای مثال با استفاده از UEFI می توان به بوت سیستم عامل تنها از طریق نرم افزارهایی پرداخت که توسط تولیدکننده کامپیوتر مورد اطمینان هستند.

تفاوت میان فریمور و نرم افزارها

اغلب اوقات فریمور و نرم افزار به یک معنی به کار می روند. ولی در واقع این درست نیست و این دو با هم بسیار متفاوت هستند. از جمله تفاوت های آن ها می توان به مجازی بودن نرم افزار اشاره کرد. ویژگی ای که باعث می شود بتوان آنرا کپی کرد، تغییر داد یا حتی حذف کرد. نرم افزار اغلب در حافظه ذخیره می شود و دسترسی به آن برای کاربر آسان است. ولی همانطور که پیش از این گفته شد فریمور در رام ذخیره می شود و به صورت جاسازی شده در ون سخت افزارها وجود دارد. ضمن اینکه فریمور را نمی توان به آسانی نرم افزار دچار تغییرات کرد یا حذف نمود. همچنین بروز رسانی های متوالی برای نرم افزارها امری عادی است ولی به روز رسانی فریمور اگر اتفاق بیفتد اغلب در دوره های زمانی طولانی تری به وقوع می پیوندد.

تفاوت میان فریمور و درایورها

هم فریمور و هم درایور یا راه انداز، سخت افزار را قادر به اجرای خوساته های نرم افزارهایی می کنند که با آن ها تعامل دارند. اما یک تفاوت مهم بین این دو این است که فریمور در خود سخت افزار ذخیره می شود در حالی که درایورها در سیستم عامل نصب و ذخیره می شوند. همچنین فریمور به صورت خودکار شروع به اجرای برنامه ای که برای آن نوشته شده است می کند در حالی که درایور تنها توسط سیستم عامل قابلیت اجرایی پیدا می کند. اما بزرگترین تفاوت بین فریمور و درایور این است که فریمور به سخت افزار می گوید باید چه کاری را انجام دهد در حالی که درایور به سیستم عامل می گوید که چگونه با سخت افزار ارتباط برقرار کند.

چگونه Firmware را آپدیت کنیم؟

بسیاری از تولید کنندگان به ارائه به روز رسانی برای فریمورهای مربوط به سخت افزار خود می پردازند. آن ها همچنین ابزار نرم افزاری مورد نیاز برای نوشتن کدهای جدید در فریمور را توسعه می دهند. به این طریق تولیدکنندگان قطعات سخت افزاری تا چند سال پس از ارائه سخت افزار با به روزرسانی مرتب فریمورهای آن به پشتیبانی از مشتریانشان می پردازند. بنابراین به طور مثال اگر تولیدکننده مادربورد شما می خواهد ویژگی های جدیدی چون پشتیبانی از رم یا پردازنده های جدید را اضافه کند یا مشکلات خاصی را که مادربورد درگیر آن است حل نماید اقدام به آپدیت فریمور می کند.

شیوه دریافت فریمور بستگی به تولیدکننده سخت افزار دارد. معمولا شما قادر به پیدا کردن فریمورهای جدید در وبسایت خود تولیدکننده خواهید بود. برخی نیز به شکل وایرلس به آپدیت فریمور خود می پردازند. برخی از به روز رسانی های فریمور نیز به سادگی کپی چند فایل است. برای مثال ممکن است به روز رسانی فریمور کنسول یک بازی تنها با موافقت با پیامی مبنی بر آپدیت جدید ممکن شود. برخی از دستگاه ها مثل آیفون و آیپد نیز به طور خودکار به آپدیت فریمور خود می پردازند و نیازی به دخالت کاربران در این مورد نیست. به هر روی حواستان باشد که پس از دانلود به روز رسانی مورد نظرتان، آن را دقیقا مطابق با راهنمایی های تولیدکننده نصب کنید. زیرا نصب فریمور جدید اگر درست انجام نشود می تواند سخت افزار مورد نظر را با اشکال مواجه کند.

برای آپدت فریمور مودم ها می توانید مطلب آموزش کامل آپدیت فریمور مودم TP-link ، D-link ، Zyexel را مطالعه کنید.

Firmware اندروید چیست؟

گوشی های هوشمند اندروید دنیا را فتح کرده اند. در این گوشی ها نیز می توان فریمور نصب کرد. اما مشکلی که وجود دارد این است که بسیاری از مردم وقتی بحث تلفن های همراه می شود برداشت اشتباهی از فریمور دارند. بنابراین در ادامه به توضیح دقیق نقش فریمور در گوشی های اندرویدی خواهیم پرداخت:

• اصطلاح فریمور در گوشی های اندرویدی به گونه ای جا افتاده است که انگار همه نرم افزارهای آن را در بر می گیرد.
• همچنین شاید اصطلاح کاستوم رام را زیاد شنیده باشید. رام در اینجا به معنی همان حافظه فقط خواندنی که فریمور در آن ذخیره می شود نیست. بلکه به معنی یک سیستم عامل سفارشی است که شامل فریمورهای مورد نیاز برای گوشی های هوشمند است. بنابراین در رام گوشی های هوشمند دو چیز را به دست خواهید آورد: فریمور به همان معنایی که پیش از این گفته شد و سیستم عاملی که در بالای آن قرار دارد.
• وقتی شما یک گوشی هوشمند می خرید در واقع آن را با یک رام استوک یا فریمور استوک خریداری می کنید. این به معنی فریمور و سیستم عاملی از پیش نصب شده است. این رام استوک توسط تولیدکننده گوشی هوشمند یا اپراتورهای موبایل توسعه داده شده است. اپراتورها رام استوک پیشنهاد شده توسط تولید کننده را بر اساس نیاز ها و علایق خود تغییر می دهند که نتیجه آن به وجود آمدن یک رام استوک جدید است که تنها در گوشی های هوشمند فروخته شده توسط آن اپراتور وجود دارد. این اتفاق برای تلویزیون ها، تبلت ها و دیگر ابزارهایی که از سیستم عامل اندروید استفاده می کنند نیز به همین گونه پیش می رود.

نظرات و پیشنهادات شما؟

امروز درباره اینکه سفت افزار یا فریمور چیست توضیحاتی را خدمت شما ارائه کردیم و به بررسی تفاوت های فریمور موبایل ، تلوزیون ، کنسول های بازی و.. پرداختیم. لطفا دیدگاه خود را درباره این موضوع با ما و دوستانتان در میان بگذارید.