Phoenix UEFI韌體架構提供技術優勢 SCT擁抱嵌入式智能運算平台大未來

美商鳳凰科技(Phoenix)資深研發協理陳健書

新一代UEFI架構的系統韌體，以整合化開發環境加速系統韌體的開發，功能不僅涵蓋傳統BIOS，更加強對開機效能、系統安全、雲端連結與智能技術的支援，模組化的韌體架構及符合業界最新規範的程式碼，能大幅節省韌體的開發時間，滿足嵌入式系統開發商少量多樣、多樣化產品規格的需求…..

美商鳳凰科技(Phoenix)資深研發協理陳健書強調選擇鳳凰科技的優勢，在於提供絕佳的韌體架構與完善的開發環境。鳳凰科技的UEFI系統韌體產品－Phoenix SecureCore Technology (SCT)支援多樣化的嵌入式運算平台，含嵌入式模組、板卡與系統，應用於工業控制、網通、零售、醫療、能源、軍工、博奕等垂直市場。在韌體開發工具的部份，鳳凰科技提供整合式的開發環境、工具開發套件與專業偵錯裝置提供客戶最佳的系統韌體整體解決方案。

UEFI走出硬體平台桎梏 進入嵌入式平台與手持式裝置跨界應用

以Phoenix SCT系統韌體架構圖來看，最底下的基礎層(Foundation, Green H)由EFI開發套件第一版(EDK1)與修補套件與第二版(EDK2)所建構，往上由核心層(Kernel)開始，則採用Phoenix自行開發的核心架構。接下來的執行層，Phoenix採架構清晰的模組化設計，針對不同處理器、晶片組與作業系統的組合，以及不同系統廠商的韌體規格，可以做模組化抽換及局部程式更新。

上端系統層(UEFI協定層)則涵蓋Common PEIM (共用的Pre-EFI Module初值化模組)、DXE(驅動執行環境Driver eXecution Environment)。在UEFI使用者介面與應用程式這部份，提供了：Quick Boot Technology (快速開機技術)、Leading Boot Manager Technology (領先的開機選擇╱管理技術)與Parametric Build for Maximum Configurability (可組態的參數建立)。

鳳凰科技在BIOS領域有超過30年的技術實力，所研發出的Phoenix SCT不僅符合UEFI的最新規格，模組化架構與清晰的code tree，不僅提高韌體核心的重複使用性，更可以加速韌體專案時程，讓產品更早上市。

鳳凰SCT 2.2新功能訴求

陳健書指出Phoenix SCT 2.2功能訴求為：支援Windows 8作業系統、強化開機啟動效能、USB 3.0支援、系統整合性提升、使用者介面優化、更廣泛的週邊支援、伺服器管理功能強化、符合美國國家標準與技術研究院定義的NIST SP800-147 BIOS開機安全防護╱數位簽章規範，以及像是UEFI 2.3.1、TCG 1.2/2.0、ACPI 4.0/5.0、SMBIOS 2.7等廣泛的產業規範的支援。

他進一步列舉新增加的功能：1.藉由IRQ硬體中斷訊號觸發來取代SMI訊號觸發的傳統USB裝置模擬功能，由於無須做SMI路由設定，不僅易於移植，且能更廣泛的支援市面既有USB週邊裝置。2.多樣化的USB 3.0 xHCI控制器晶片支援。3.從USB 2/USB 3.0介面╱週邊裝置緊急還原的能力。4.針對USB驅動裝置模擬並接受SCSI指令集驅動，增加週邊驅動相容性。

在新增加的開機裝置╱級別上，Phoenix SCT追加了：1.直接從傳統One-time PROM(OPROM)直接驅動SCSI裝置的UEFI開機能力，每個開機分區容量最大可達到2.2TeraBytes。2.針對嵌入式平台所需的SD記憶卡、SD I/O介面埠與CF ATA記憶卡的開機。3.UEFI LAN Boot從網路卡開機進入UEFI環境。4.從主機板傳統ISA OPROM開機。6.從附加介面卡的OPROM開機啟動。

另外在支援性部份，將整個系統韌體程式碼重新規劃，清除掉雜亂且笨重的平台碼，提供更簡化的平台移植架構，自動帶出CMOS使用位置資訊並且在建立過程同步產出相關的程式碼。

Phoenix SCT 2.2亦支援WinHost64平台，可以在64位元Windows環境下執行64位元程式。而在核心規劃上除了精簡既有的核心程式碼，並預留新版本架構雛型的支援能力。至於在除錯設計上，提供載入驅動程式階段，單位元組或雙位元組Port 80增強型偵錯碼(Enhanced PostCode)輸出能力，以及追加事件觸發後返回呼叫時間的支援。

最後透過強化性的Milestone Task(里程碑任務)支援，可輕易達成模組客製化而不會覆蓋或用不到。在嵌入式應用功能上，提供ATX電源供應器模擬舊有AT電源供應器的硬體開關功能，並支援多組Serial I/O晶片，支援兩階段式密碼輸入機制，以及無顯示器輸出的串列I/O安裝介面(Headless function without video)，並支援可恢復性錯誤。

下一代Phoenix SCT3的規劃

陳健書指出下一代鳳凰科技SCT3的終極目標，它以EDKⅡ繼承Phoenix SCT2產品的效能與穩定性，兼容x86與ARM平台，滿足多平台世代的需求。同時藉由混合建立系統(Hybrid Build System)，同時支援SCT2.x與EDK2程式碼目錄架構以及混合開發環境，協助既有客戶從SCT 2.x到SCT 3.0的平順轉移。

他提到SCT3將針對ARM、Server、Storage、Embedded、Tablet各種市場需求，進行開機時間、ROM空間到完整UEFI韌體功能的最佳化。

燒錄╱編輯╱研發╱檢測╱量產一元化的工具開發套件

陳健書介紹鳳凰科技的工具開發套件(Tool Development Kits - TDK)是1套可跨平台的快速BIOS工具程式的開發環境。它將Flash Tools (燒錄工具程式)、BIOS Edit (編輯工具程式)、RD Utility (研發公用程式)、QA Tool (檢測工具程式)、MFG Tool (工廠生產程式)等整合成單一使用介面，提易於學習與客製化，可根據生產流程與測試需求開發獨特的韌體工具。

TDK除了全部以C語言撰寫之外，採開放源碼(Open Source)的API，並可包含OEM廠商獨立開發的客製化程式碼。目前API部份提供二進位碼操作、快閃記憶體燒錄、檔案與磁碟讀寫、控制台輸入╱輸出、BIOS通訊、硬體存取、里程碑機制、偵錯、BIOS函式服務、SVN存取、安全性編碼與C函式庫等。其支援的平台有DOS、Windows、EFI Shell、Linux等作業系統。TDK可提供以開放源碼為基礎的單一介面開發環境，有助於開發原生執行、快速實作、易訂製化與快速除錯等，減少研發成本的支出。

第五代核心韌體架構 以專案模式加速整個韌體開發流程

陳健書最後提到鳳凰科技的第五代Phoenix CoreArchitect 5 (PCA5)，搭配微軟Visual Studio各版本的整合程式開發環境，1套工具掌握整個開發流程，以直覺的圖形使用介面設計，提供最簡易、全功能的韌體研發與除錯環境。以滑鼠拖曳選單即可檢視整個專案計畫內的各個模板與開發指引，並可針對個人需要做客製化設定，加速整個韌體專案的開發。

目前PCA5同步支援EDKII (EDK 2.3.1)、BLDK (Intel Boot Loader Development Kit) 與Phoenix SCT BIOS產品等，從Edit、Configure、Build、Flash到Debug有如生產線般的各個階段，提供全面性的韌體開發與偵錯環境。