Nel mondo in rapida evoluzione dell'hardware (HW), c'è un software precaricato su un chip (circuito integrato) che ha un ruolo fondamentale nella stabilità, sicurezza e compatibilità della componente su cui risiede: il firmware del dispositivo. Sulle schede madri dei computer, il firmware è noto come BIOS o, più comunemente nelle motherboard moderne, UEFI.
Aggiornare il BIOS/'UEFI è un'operazione di manutenzione essenziale: un firmware obsoleto può essere causa di problemi inaspettati (da bug fastidiosi a colli di bottiglia nelle prestazioni). Con gli aggiornamenti, i produttori di schede madri rilasciano correzioni per vulnerabilità di sicurezza critiche che potrebbero esporre il sistema a rischi. Un nuovo BIOS/UEFI spesso introduce il supporto per nuove CPU e/o l'aggiormamento del microcodice della CPU in uso, migliora la compatibilità con moduli di memoria (per esempio aggiungono supporto a RAM più veloci oppure migliorano la stabilità di RAM già note).
Aggiornare il BIOS/UEFI è necessario e sicuro
Non aggiornare un BIOS/UEFI significa perdere l'accesso a miglioramenti significativi in termini di stabilità e funzionalità, potenzialmente limitando la longevità e l'efficienza del PC ed impedendo che l'HW funzioni al suo massimo potenziale.
Contrariamente a quanto molti ancora credono, l'aggiornamento è un'operazione veloce (bastano circa 3 minuti), semplice (è alla portata di chiunque), sicura (richiede precauzioni minime) e, soprattutto necessaria: l'HW moderno viene spesso rilasciato con eccessiva fretta dai produttori che non testano a fondo tutte le caratteristiche dei dispositivi, mettono a disposizione alcune funzionalità avanzate in modo grezzo (o semplicemente non le attivano pur di far arrivare i dispositivi sul mercato il più velocemente possibile, per non perdere potenziali acquirenti).
Quindi, se avete il solito "amico che se ne intende" e che vi dice che non bisogna aggiornare perché è pericoloso e che "quello che funziona non deve essere toccato", sappiate che il vostro amico è rimasto ancorato a inizi anni 2000, la tecnologia è andata molto avanti: del BIOS/UEFI dovreste sistematicamente avere la versione più aggiornata possibile, su questo non c'è nulla di cui discutere!
Firmware
Un firmware è un software che gestisce e controlla le operazioni di un determinato HW. Qualsiasi HW dotato di microelettronica ha un firmware di controllo specifico: schede madri (motherboard), periferiche di archiviazione (SSD e HDD), (modem-)router, stampanti/scanner, TV, monitor, console da gioco e così via. A differenza dei programmi tradizionali, il firmware è memorizzato in una memoria non volatile (ROM, EPROM o EEPROM, memoria flash), rendendolo permanente o difficile da modificare. Esso fornisce le istruzioni di base necessarie per far funzionare correttamente l'HW e può essere aggiornato per migliorarne le prestazioni o correggerne errori di funzionamento.
Un firmware particolare: il microcodice della CPU
Il microcodice della CPU consiste in una serie di istruzioni di bassissimo livello che gestiscono le operazioni interne della CPU. È responsabile della traduzione del set di istruzioni (ISA) in operazioni più semplici che i circuiti logici del processore possono eseguire direttamente. In sostanza, funge da strato intermedio tra il set di istruzioni complesso e l'HW fisico del processore.
Il microcodice è necessario perché le istruzioni complesse dei processori moderni, come i processori x86 di Intel e AMD, non possono essere eseguite direttamente dall'HW della CPU in un singolo ciclo di clock, quindi il microcodice le scompone in micro-operazioni più semplici. Essendo un software che risiede all'interno di un HW, il microcodice rientra nella definizione di firmware.
Il microcodice è memorizzato in una speciale memoria interna della CPU e si può aggiornare per risolvere bug, migliorare le prestazioni o aggiungere nuove funzionalità. L'aggiornamento del microcodice avviene contemporaneamente a quello del BIOS/UEFI della scheda madre su cui risiede la CPU (il nuovo microcodice è integrato all'interno del file contenente il BIOS/UEFI aggiornato della motherboard stessa) e anzi, spesso viene rilasciata una nuova versione di BIOS/UEFI il cui unico scopo è proprio aggiornare il microcodice della CPU.
BIOS e UEFI
BIOS (Basic Input/Output System) e UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) sono entrambi firmware che vengono eseguiti all'avvio del computer per inizializzare l'HW e caricare il sistema operativo. UEFI è un'evoluzione più moderna e potente del BIOS, offre migliori prestazioni, maggior sicurezza e supporto per HW più recente e dischi di grandi dimensioni.
Processo di Boot con BIOS
- Power-On Self Test (POST): quando il computer viene acceso, il BIOS esegue una serie di test diagnostici per verificare che i componenti HW essenziali (CPU, RAM, scheda video, ecc.) funzionino correttamente. Se rileva problemi, genera codici di errore o segnali acustici.
- Inizializzazione hardware: il BIOS inizializza i componenti HW e li configura per essere utilizzati dal sistema operativo.
- Ricerca del dispositivo di avvio: il BIOS cerca un dispositivo di avvio (SSD, HDD, unità CD/DVD o USB) nell'ordine di priorità configurato nelle sue impostazioni.
- Caricamento del Bootloader (MBR): una volta trovato il dispositivo di avvio, il BIOS legge il Master Boot Record (MBR) del disco, che contiene il bootloader (un piccolo programma che ha il compito di caricare il sistema operativo).
- Caricamento del Sistema Operativo: il bootloader prende il controllo e avvia il caricamento del kernel del sistema operativo nella memoria RAM, permettendo al sistema operativo di completare il processo di avvio.
Processo di Boot con UEFI
- Inizializzazione firmware UEFI: quando il computer viene acceso, il firmware UEFI inizializza i componenti HW, in modo simile al POST del BIOS, ma in modo ottimizzato e generalmente più rapido.
- Caricamento del Boot Manager: UEFI carica il boot manager, che è un programma integrato nel firmware che gestisce le diverse opzioni di avvio (ad esempio, diversi sistemi operativi installati).
- Verifica Secure Boot (se abilitato): se il Secure Boot è abilitato, UEFI verifica le firme digitali del bootloader e dei file di sistema per assicurarsi che non siano stati manomessi.
- Caricamento del Bootloader (EFI Executable): il boot manager UEFI individua e carica l'eseguibile EFI del sistema operativo (un file
.efi) dalla partizione di sistema EFI (ESP), che si trova su un disco con partizionamento GPT. - Caricamento del Sistema Operativo: il bootloader del sistema operativo prende il controllo e avvia il caricamento del kernel e degli altri componenti necessari per l'esecuzione del sistema operativo.
Differenze principali tra BIOS e UEFI
Come evidenziato dai processi di boot, la fase di inizializzazione dell'HW è fondamentale, quindi è cruciale che il BIOS/UEFI sia aggiornato per riconoscere anche componentistica uscita dopo l'immissione sul mercato della motherboard stessa (nuove CPU, nuovi kit di memoria RAM, miglior compatibilità con gli SSD ecc.). In particolare, il più moderno UEFI assomiglia ad un vero e proprio mini-sistema operativo ed incorpora molte funzioni aggiuntive (come per esempio la gestione della curva ventole o dell'illuminazione RGB) e, ovviamente, correzioni di errori software del BIOS/UEFI stesso. Altre differenze da rimarcare tra BIOS e UEFI sono:
- Interfaccia: il BIOS ha un'interfaccia testuale navigabile con la tastiera, l'UEFI in genere ha un'interfaccia grafica (GUI) intuitiva, con supporto per il mouse.
- Supporto dischi: il BIOS supporta dischi rigidi con una dimensione massima di 2,2 TB e utilizza lo schema di partizionamento con tabella MS-DOS ed MBR (Master Boot Record). UEFI supporta dischi di dimensioni molto maggiori ed usa lo schema di partizionamento GPT (GUID Partition Table).
- Velocità di avvio: UEFI offre tempi di avvio più rapidi grazie a un'inizializzazione HW più efficiente.
- Funzionalità di sicurezza: UEFI include funzionalità di sicurezza avanzate come "Secure Boot" (avvio sicuro), che impedisce l'esecuzione di malware durante il processo di avvio verificando la firma digitale del bootloader e dei file di sistema essenziali. Il BIOS non offre questa protezione.
- Funzionalità di rete: UEFI può supportare funzionalità di rete (come manutenzione remota o l'avvio via rete) anche senza un sistema operativo attivo.
- Modalità operative: UEFI può funzionare in modalità a 32 o 64 bit e può offrire retrocompatibilità con il BIOS legacy (modalità CSM - Compatibility Support Module), almeno per il momento (la modalità di retrocompatibilità legacy potrebbe essere leiminata in futuro).
Procedura di aggiornamento del BIOS/UEFI
AVVERTENZA: l’aggiornamento di un nuovo BIOS in modo errato può impedire al computer di avviarsi o di essere ripristinato. Se non vi sentite confidenti con la procedura descritta in questa guida, in caso di necessità fatela eseguire da personale tecnico preparato. Non si assume alcune responsabilità per l'uso errato o improprio di questa guida, come precisato nei termini di utilizzo di questo blog.
Modalità di aggiornamento di un BIOS/UEFI
Un BIOS/UEFI può essere aggiornato in diversi modi:
- aggiornamento convenzionale (quello trattato in questo articolo), dove il BIOS/UEFI viene aggiornato per mezzo di un tool integrato nel BIOS stesso. È il metodo preferenziale per l'upgrade del BIOS e andrebbe usato tutte le volte che è possibile;
- aggiornamento per mezzo dell'avvio di un file eseguibile all'interno del sistema operativo (tipicamente Windows), molto usato nei notebook o nei PC dei grandi OEM (tali PC/notebook potrebbero essere aggiornati anche in modo convenzionale). È il metodo da usare quando il produttore del PC OEM o del notebook non mette a disposizione l'aggiornamento convenzionale;
- procedura di aggiornamento BIOS-Flashback (solo sulle schede madri dotate di questa funzionalità: la prossima volta che acquistate una motherboard verificate che sia presente!). È il metodo da usare per ripristinare un BIOS/UEFI corrotto che causa l'impossibilità di avviare il PC, oppure, se state montando da zero un nuovo PC, per estendere la compatibilità a nuove componenti uscite sul mercato (CPU, RAM, SSD ecc.).
Le precondizioni richieste da ciascun metodo di upgrade sono le seguenti:
- per l'aggiornamento convenzionale si richiede che il PC sia montato e funzionante, ossia si accende, ha segnale video e permette di arrivare alla schermata del BIOS/UEFI da aggiornare (non è necessario che sia già stato installato un sistema operativo);
- per l'aggiornamento da file eseguibile si richiede che il PC sia montato e funzionante e che si avvii correttamente il sistema operativo dal quale lanciare l'esecuzione. In questo caso si raccomanda di chiudere tutte le applicazioni e disattivare momentaneamente eventuali antivirus (e/o altre applicazioni che partono automaticamente) che potrebbero interferire con l'aggiornamento;
- per l'aggiornamento BIOS Flashback si richiede che il PC sia completamente smontato e che l'unica componente collegata all'alimentatore sia la scheda madre: in queste condizioni il microcodice della CPU non verrà aggiornato in quanto essa non è montata (per aggiornare il microcodice sarà necessario aggiornare il BIOS in modo convenzionale o dopo il rilascio di un nuovo upgrade o, in alternativa, riaggiornare il BIOS con la stessa versione usata nel BIOS Flashback). Alcune schede madri permettono l'aggiornamento BIOS Flashback anche quando la CPU è montata tuttavia, affinché il microcodice della CPU sia aggiornato, è necessario collegare l'alimentazione della CPU oltre a quella della motherboard.
Precauzioni da adottare
La cosa peggiore in assoluto che può succedere durante l'aggiornamento di un BIOS/UEFI è che ci sia un'interruzione della corrente elettrica durante l'aggiornamento. In tal caso il firmware risulterà incompleto o corrotto e potrebbe essere impossibile avviare il PC per ripetere la procedura.
Quindi, se non volete rischiare nulla, durante un aggiornamento convenzionale (o per mezzo di un file eseguibile) vi basta collegare il PC ad un UPS (gruppo di continuità) per avere il computer alimentato anche in assenza di energia elettrica sulla rete. Se non avete un UPS a disposizione, controllate che la vostra scheda madre abbia la funzionalità di BIOS Flashback così che, anche nel malaugurato caso di interruzione di corrente, sarete certi di poter ripristinare un BIOS funzionante.
La stessa raccomandazione vale per i PC desktop preassemblati dei grandi OEM (dove spesso l'upgrade del firmware viene fornito con un file eseguibile da Windows). I notebook con batteria funzionante e carica sono ovviamente esenti dal problema (a meno che non abbiano la batteria rotta).
L'unica altra precauzione da adottare è che dovete controllare di scaricare dal sito di produttore esattamente il BIOS/UEFI della vostra specifica motherboard.
Cosa serve
Per l'esecuzione della procedura di aggiornamento del BIOS/UEFI occorrono:
- una pendrive USB integra formattata con file-system FAT32 (salvo diversamente indicato dal produttore della motherboard).
NOTA: il formato FAT32 è quello che garantisce la massima compatibilità. Si consiglia di usare pendrive di "piccole" dimensioni (massimo 32 GB). Se si possiedono pendrive di dimensioni maggiori è teoricamente possibile che la procedura non funzioni affatto (o che lo faccia solo in apparenza): in tal caso, prima di ripetere la procedura, si consiglia di riformattare la pendrive in formato FAT32 scegliendo una dimensione del cluster minore di quella predefinita (o di procurarsi semplicemente una pendrive di capacità inferiore). L'integrità fisica della pendrive USB è essenziale alla riuscita della procedura (in presenza di pendrive danneggiate fisicamente, o col file system danneggiato, la procedura quasi sempre fallisce). - un file del BIOS sufficientemete aggiornato agli scopi dell'utente, da scaricare esclusivamente dal sito di supporto tecnico della motherboard.
NOTA BENE: "BIOS sufficientemente aggiornato" non significa necessariamente "BIOS in ultima versione". È essenziale che il BIOS sia stato progettato per la motherboard che deve subire l'aggiornamento e non per un altro modello (anche se fosse molto simile e della stessa marca); - una tastiera NON di tipo wireless (vanno bene le normali tastiere USB o le più vecchie PS/2 se ancora le possedete) collegata al computer.
NOTA BENE: le tastiere senza fili (bluetooth o con modulo wi-fi proprietario) normalmente non sono riconosciute all'atto dell'accensione del PC, ne serve una collegata via cavo.
Procedura di aggiornamento
L'aggiornamento di un BIOS/UEFI prevede pochi semplici passi:
- scaricare un file del BIOS/UEFI sufficientemente aggiornato (esclusivamente dal sito web di supporto della scheda madre). Prestare attenzione alle indicazioni del produttore della scheda: normalmente il BIOS/UEFI più recente ingloba tutte le migliorie e/o correzioni di quelli precedenti (in genere è il caso di Asus e MSI), tuttavia alcuni produttori (come Gigabyte) potrebbero prevedere aggiornamenti incrementali (cioè prima di installare una versione più recente è indispensabile fare un aggiornamento ad una versione intermedia "propedeutica");
- nel caso il BIOS/UEFI sia contenuto in un file compresso (per esempio bios.zip), estrarlo in una cartella ed individuare il file del BIOS/UEFI vero e proprio (per esempio MSIv123.rom oppure AsusV123.cap ecc.);
- preparare una pendrive USB e formattarla in FAT32, quindi copiare il file del BIOS/UEFI nella directory principale della pendrive;
- spegnere il computer ed accertarsi di avere una tastiera NON wireless collegata;
- inserire la pendrive USB (dove avete copiato il file del BIOS/UEFI) in un connettore USB della scheda madre;
- accendere il computer e premere ripetutamente il tasto definito dal produttore della scheda madre che permette di entrare direttamente nel BIOS/UEFI. Normalmente il tasto da premere è <CANC>, salvo diversamente indicato dal produttore nel manuale della scheda madre (potrebbe essere <ESC> oppure uno dei tasti funzione ed è normalmente indicato anche nella primissima schermata quando accendete il PC);
- navigate nel BIOS/UEFI fino ad arrivare nella sezione che contiene l'utility di aggiornamento e lanciatela: da quel momento basta seguire le istruzioni a video. In pratica dovrete solo confermare la vostra volontà di procedere all'update ed indicare il file del nuovo BIOS/UEFI (il tool di aggiornamento vi permette di "vedere" il contenuto della pendrive USB che avete inserito in precedenza e dovrete solo indicare il file corretto).
Le utility per l'aggiornamento del BIOS integrati nelle schede madri variano a seconda del produttore:
- ASUS: il tool si chiama EZ Flash (e l'analoga funzionalità chiamata USB BIOS FlashBack per aggiornare il BIOS senza la CPU installata);
- MSI: il tool è M-FLASH (e l'analoga funzionalità Flash BIOS Button o Flashback, che permette di aggiornare il BIOS anche senza CPU e RAM);
- Gigabyte: il tool è chiamato Q-Flash (per l'aggiornamento senza CPU l'analoga funzionalità Q-Flash Plus);
- ASRock: il tool per l'aggiornamento da BIOS è Instant Flash.
Ecco una lista di link a video tutorial (molto dettagliati) che mostrano come aggiornare il BIOS utilizzando gli strumenti integrati in ogni marca di scheda madre. Prima di procedere, è fondamentale leggere attentamente le istruzioni fornite dal produttore per il modello specifico di scheda madre (le procedure possono variare leggermente):
ASUS - EZ Flash
- How to update BIOS with EZ Flash on ASUS Motherboard? | ASUS SUPPORT
- How to Update Notebook BIOS with EZ Flash? | ASUS SUPPORT
MSI - M-FLASH
Gigabyte - Q-Flash
- BIOS update on Gigabyte Motherboard Using Q-Flash - Step-by-Step Guide
- How to update a Gigabyte BIOS using Q-Flash
- How to use Q-FLASH PLUS | AORUS 101 (Funzione per aggiornamento senza CPU)
ASRock - Instant Flash
- ASRock Motherboard BIOS Update Tutorial (include Instant Flash)
- How To Update BIOS on ASRock Motherboards
- ASRock B550 Pro 4 USB BIOS Flash Update Guide (mostra Instant Flash)
Errori frequenti che possono far fallire la procedura
Di seguito una panoramica degli errori più frequentemente commessi dagli utenti che possono provocare il fallimento dell'aggiornamento del BIOS/UEFI:
- pendrive formattata con file-system diverso da FAT32 (perché potrebbe non essere riconosciuto un altro file-system);
- pendrive con partizioni: le pendrive non hanno una tabella di partizionamento (né MBR, né GPT), per impostazione predefinita il file-system viene creato direttamente all'inizio del dispositivo (quindi non esistono partizioni e chi aggiorna con BIOS-Flashback non deve crearne sulla pendrive);
- pendrive difettosa (usare un'altra pendrive);
- versione BIOS errata (scaricare la versione corretta);
- file del BIOS danneggiato (ripetere il download);
- file del BIOS non estratto dal file (compresso) di download;
- porta USB danneggiata (preferibilmente usarne una sul retro della scheda madre) o connessa ad un controller USB secondario sulla motherboard.
Considerazioni finali
Spero di aver convinto i più scettici dell'utilità e della semplicità dell'aggiornamento del BIOS ma, se così non fosse e non vi sentite confidenti del processo descritto... fatelo eseguire a personale tecnico se doveste averne bisogno.
