펌웨어(Firmware)

■ 펌웨어

펌웨어는 컴퓨팅과 공학 분야에서 특정 하드웨어 장치에 포함된 소프트웨어로, 소프트웨어를 읽어 실행하거나 수정하는 것도 가능한 영구적 소프트웨어를 뜻한다.
출처 : 위키백과

 

펌웨어는 하드웨어의 기본적인 구동 및 제어를 담당하는 특수 용도의 소프트웨어를 말한다. 소프트웨어라고 하지만 보통 하드웨어 엔지니어가 도맡아 지원한다.​

■ 펌웨어와 소프트웨어

위키백과에서 펌웨어는 소프트웨어라고 정의했다. 여기서 처음 들었던 의문점은 "소프트웨어면 소프트웨어지 왜 굳이 펌웨어라는 명칭을 사용할까" 였다.

• 일반적인 소프트웨어(OS, Application 등)는 RAM에서 구동된다.
• 펌웨어는 영구적인 명령어와 데이터로 이루어져 있으므로, 제조단계에서 ROM(혹은 PROM)에 기록된다.

즉, 내용이 날아가면 안되고 사용자가 특별한 프로그램이나 기계 도움 없이는 수정이 불가능하다.

■ 펌웨어 역할

서버에는 서로 다른 역할이 있는 여러 장치들로 구성된다. 펌웨어는 이 장치들이 각자 기능을 수행하기 위해 필요한 최소한의 프로그램이다.

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새로운 소프트웨어나 버전이 나오면 하드웨어도 그 기능에 맞춘 논리회로가 필요한데, 매번 물리적으로 제조하려면 시간 낭비가 크기 때문에 논리적으로 기능을 보강하거나 대신해주는 프로그램이 펌웨어다. 즉 펌웨어는 하드웨어의 일부분이며, 없으면 장치가 정상 동작하지 못하게 된다.

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이처럼 역할은 하드웨어와 가깝고, 형태는 소프트웨어와 가까워서 둘의 중간 개념으로 불린다.

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하지만 펌웨도 버전이 있고 요구되는 버전으로 올려야 한다. 소프트웨어의 버전이 올라가면, 펌웨어도 하드웨어 업체에서 제공하는 소프트웨어를 통해 업데이트 할 수 있다.

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반드시 최신버전을 유지할 필요는 없지만, 왠만하면 최신버전을 유지하는게 많은 업체의 권장사항이다.

■ 장치 드라이버

운영체제가 RAM에서 구동되는 것처럼, 펌웨어를 구동시켜주는 것이 장치 드라이버다.

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장치 드라이버가 없거나 버전이 맞지 않으면, 운영체제에서 장치가 인식되지 않을 수 있다. 한마디로, 하드웨어 장치와 운영체제 사이의 매개체라고 보면 된다.

■ 펌웨어 대표적인 예시 - BIOS

펌웨어의 대표적인 예시가 바로 BIOS다.

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서버 뿐만 아니라 우리가 흔히 사용하는 데스크탑, 노트북에도 모두 BIOS가 있다. 부팅 과정에서만 들어갈 수 있다.

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BIOS 자체도 펌웨어지만, 하드웨어 주변에 연결된 장치(NIC, FC 케이블 등)의 펌웨어도 BIOS에서 조회하거나 업데이트할 수 있다.

■ BIOS 기능

(1) 하드웨어 진단

BIOS에는 POST(Power-on Self Test)라는 하드웨어 진단 루틴이 담겨 있는데, 부팅 시 하드웨어 및 주변장치가 정상인지 빠르게 검사를 수행한다.

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(2) 날짜 및 시간 설정

BIOS에서 날짜 및 시간을 설정할 수 있다. 엔지니어는 하드웨어에 문제가 발생하면 발생한 시점을 확인하고 해결을 해야한다. 그렇기에 날짜와 시간을 정확히 설정해두는건 필수요소이다.

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(3) Boot Mode 전환

• Legacy BIOS

- 오래된 유틸리티로 최신 PC나 서버와는 호환이 어려운 경우가 많다.

- 드라이브가 MBR 파티션 형식으로 인식되기 때문에 2TB 이상의 드라이브에서 OS 부팅이 불가능하다.

• UEFI(Unified Extensible Firmware Interface)

- Legacy BIOS를 대체하는 최신 표준 Boot Mode 방식

- 드라이브가 GPT 파티션 형식으로 인식되어 2TB 이상의 드라이브에서도 OS 부팅이 가능하다.

- 하드웨어 진단 과정을 생략한 FastBoot

- 보안 향상된 Secure Boot

- 직관적인 GUI 제공

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(4) Boot Order 설정

보통 OS 설치 전에 설정하는데, 원하는 부팅 디바이스에 우선을 두어 부팅 순서를 지정해줄 수 있다. 대부분 멀티부팅 설정 시 많이 사용한다.

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(5) 장치 기능 ON/OFF

CPU의 Hyperthreading이나 하드웨어 전원 기능 관련 설정 등 장치의 기능을 ON/OFF 할 수 있다.