PC 부팅시간 단축과 UEFI

10월5일, 전자신문에는 [PC 부팅 이제 '몇 초면 OK!']라는 기사가 게재되었습니다. 

2011년이면 부팅 시간이 `몇 초`로 단축된 PC가 시장의 주류로 자리 잡을 전망이다. PC를 켤 때 구동되는 프로그램이 대체되면서 가능해진 것이다. 기존에 사용하는 느림보 PC구동 프로그램은 20여년 만에 사라지게 된다. …(중략)… PC 전원을 켤 때 가장 기본적인 기능을 처리해주는 프로그램인 `바이오스`가 새로운 부팅 프로그램인 `통합확장펌웨어인터페이스(UEFI)`로 업그레이드되면서 단 몇 초 만에 PC를 켜서 쓸 수 있게 됐다.

10월1일, 영국의 BBC 뉴스에서는 [Change to 'Bios' will make for PCs that boot in seconds]라는 기사를 게재하였습니다. 

New PCs could start in just seconds, thanks to an update to one of the oldest parts of desktop computers.

The upgrade will spell the end for the 25-year-old PC start-up software known as Bios that initializes a machine so its operating system can get going.

The code was not intended to live nearly this long, and adapting it to modern PCs is one reason they take as long as they do to warm up.

Bios' replacement, known as UEFI, will predominate in new PCs by 2011.

2가지 기사는 같은 내용을 포함하고 있으며, 이는 IBM 호환 기종 PC의 바이오스(BIOS) 펌웨어(firmware)를 UEFI라는 새로운 아키텍쳐의 펌웨어로 대체함으로써 가능하게 됩니다.

지난 2000년에 인텔(Intel)은 BIOS를 대체할 EFI라는 새로운 Firmware 아키텍쳐를 제안하였습니다. 이후, 2005년 EFI는 업계 표준화를 위해 AMD, American Megatrends Inc., Phoenix Technologies, Microsoft, Insyde, Apple Computer, Inc., Hewlett Packard, Dell, IBM 등이 참여함으로써 비영리적인 UEFI(Unified EFI) 포럼으로 바뀌어 지금까지 운영되고 있습니다.

기사에는 언급되지 않은, BIOS를 UEFI로 대체했을 때, PC부팅이 빨라지는 이유는 다음과 같습니다.(출처: UEFI and Windows – “UEFI Windows.docx”)

부팅 또는 Hibernate 파일의 내용을 메모리로 읽어들일 때, 하드디스크(Disk)에 대한 I/O 속도는 상당히 중요합니다. BIOS는 저장 장치에 대한 I/O 시, Interrupt 13을 사용하여 데이터를 블럭(block) 단위로 전송을 하는데, 1 블럭 전송 시 64KB만 전송할 수 있습니다. 이는 BIOS가 16bit 플랫폼이기 때문입니다. UEFI의 경우, 32bit 또는 64bit 플랫폼으로 구성되어 있으며, 저장 장치에 대한 I/O 시 EFI  block I/O 프로토콜을 사용하여 블럭 단위로 전송을 하며, 1 블럭 전송 시 1MB까지 전송합니다.

결국 UEFI는 BIOS보다 하드디스크에대한 I/O 속도가 빠르기 때문에, 부팅 또는 Hibernate 파일을 메모리로 읽어들이는 속도가 빨라지게 되는 것입니다.

추가로 UEFI에 관심을 가지시는 분들은, UEFI를 지원할 수 있는 윈도우 운영체제가 Windows Vista SP1 64bit와 Windows 7 64bit로 제한된다는 것입니다. 즉, 32bit 버전의 윈도우 운영체제는 UEFI를 인식할 수 없으며, Legacy BIOS 플랫폼을 거쳐 하드웨어와 인터페이스하게 됩니다.

마지막으로 BBC 기사에 언급되어 있으나, 전자신문에는 언급되지 않은 내용이 있습니다. 실제 UEFI에서 전원 버튼을 눌러 윈도우 로그온 화면까지의 부팅 시간은 25~30초 정도 걸린다고 합니다. 기사 제목의 몇 초는 Hibernate 상태에서 깨어날 때 소요될 수 있는 시간을 의미합니다.

The biggest obvious benefit of a machine running UEFI will be the speed with which it starts up.

"At the moment it can be 25-30 seconds of boot time before you see the first bit of OS sign-on," he said. "With UEFI we're getting it under a handful of seconds."