Quest-ce quun firmware ? En quoi le firmware est-il différent du logiciel ?

Qu'est-ce qu'un firmware ?

Le micrologiciel est un programme écrit dans la mémoire non volatile d'un périphérique matériel. La mémoire volatile est une forme de mémoire vive statique dont le contenu est conservé lorsque le périphérique matériel est éteint ou perd son alimentation externe.

Le micrologiciel est installé directement dans un élément matériel lors de la fabrication. Il est utilisé pour exécuter des programmes utilisateur sur l'appareil et peut être considéré comme le logiciel qui permet au matériel de fonctionner.

Les fabricants de matériel utilisent des micrologiciels intégrés pour contrôler la fonctionnalité de divers systèmes et périphériques matériels, tout comme le système d'exploitation d'un ordinateur contrôle la fonctionnalité des applications logicielles. Le micrologiciel peut être écrit dans une mémoire morte (ROM), une mémoire morte programmable effaçable (EPROM) ou une mémoire flash.

L'informaticien américain Ascher Opler a inventé le terme « firmware » dans un numéro de 1967 de la publication Datamation. Il a utilisé ce terme pour décrire un type de microprogramme qui se situe entre le matériel et le logiciel.

Aujourd’hui, les micrologiciels intégrés existent dans tous les appareils, des smartphones aux appareils de l’Internet des objets (IoT) . Il est souvent inclus dans des appareils qui ne sont traditionnellement pas considérés comme pouvant être contrôlés par un ordinateur.

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Pourquoi les mises à jour du firmware sont-elles importantes et comment fonctionnent-elles ?

Les mises à jour du micrologiciel sont souvent publiées pour corriger des bogues, empêcher le piratage du micrologiciel, implémenter de nouvelles fonctionnalités, améliorer la sécurité ou interagir avec de nouveaux médias. Les mises à jour du micrologiciel incluent du code qui indique au matériel comment fonctionner d'une manière nouvelle ou modifiée.

Voici quelques exemples de mises à jour du micrologiciel :

• Les graveurs de CD sont capables de graver un nouveau type de disque.
• Le routeur reçoit une mise à jour qui améliore ses performances et sa stabilité.
• Un fabricant de cartes mères publie une mise à jour du BIOS qui permet à la carte mère de prendre en charge un nouveau processeur. Le BIOS est un logiciel de carte mère.

Certains appareils connectés à Internet recherchent régulièrement de nouveaux micrologiciels, les téléchargent et les installent automatiquement. D'autres fabricants d'appareils demandent aux utilisateurs de visiter le site Web du fabricant pour télécharger et installer manuellement les mises à jour du micrologiciel. Les fabricants publient régulièrement des mises à jour.

La fréquence de mise à jour du micrologiciel varie selon l'appareil. Le micrologiciel des ampoules intelligentes n’a peut-être pas besoin d’être mis à jour régulièrement. Cependant, le micrologiciel de votre thermostat intelligent peut devoir être mis à jour périodiquement pour maintenir la compatibilité avec les mises à jour du système d'exploitation du smartphone. Les smartphones mettent souvent à niveau automatiquement leur micrologiciel avec les mises à jour logicielles afin que le téléphone reste fonctionnel et que les utilisateurs n'aient pas à mettre à jour manuellement les versions du micrologiciel qui coïncident avec les mises à jour logicielles. Le processus de mise à jour du micrologiciel à distance en téléchargeant des mises à niveau à partir d'un fournisseur de services est parfois appelé micrologiciel en direct.

De nombreux appareils électroniques nécessitent également que l'appareil reste allumé pendant la mise à jour du micrologiciel afin que la mise à jour ne soit pas interrompue. La corruption du micrologiciel d'un appareil peut affecter certains appareils ou provoquer un dysfonctionnement.

Types de micrologiciels

Il existe de nombreux types de micrologiciels spécifiques à une technologie, mais en général, tous les micrologiciels peuvent être classés en trois types en fonction du niveau d'intégration matérielle.

• Micrologiciel de bas niveau . Le micrologiciel de bas niveau est considéré comme une partie intrinsèque du matériel de l'appareil. Il est généralement stocké sur des puces volatiles en lecture seule comme la ROM et ne peut donc pas être réécrit ou mis à jour. Les appareils contenant un micrologiciel de bas niveau disposent d'une mémoire programmable à usage unique.
• Micrologiciel avancé . Le micrologiciel de haut niveau permet des mises à jour et est souvent plus complexe que le micrologiciel de bas niveau. Dans les ordinateurs, le micrologiciel de haut niveau réside sur des puces de mémoire flash.
• Micrologiciel du sous-système . Le micrologiciel du sous-système fait souvent partie d’un système embarqué. Il est similaire au firmware de haut niveau dans la mesure où il peut être mis à jour et est plus complexe que le firmware de bas niveau. Un exemple est le sous-système d'alimentation du serveur, qui est un élément matériel du serveur qui fonctionne de manière semi-indépendante du serveur.

Applications du firmware

Le micrologiciel est présent dans de nombreux types d’appareils informatiques, y compris les appareils complexes et ceux qui ne sont généralement pas considérés comme des appareils informatiques. Certaines applications de micrologiciel du monde réel incluent :

• Ordinateur personnel . Le micrologiciel d'un ordinateur personnel - BIOS ou Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) - est intégré sur une petite puce mémoire sur la carte mère de l'ordinateur. Les périphériques informatiques, tels que les cartes graphiques et vidéo, contiennent également des micrologiciels.
• Périphérique de stockage . Les clés USB, les disques durs et autres périphériques de stockage portables contiennent un micrologiciel de base qui leur permet de fonctionner avec les ordinateurs.
• Appareil mobile . Les téléphones portables, tablettes, ordinateurs portables et autres appareils mobiles contiennent tous un micrologiciel qui permet au matériel de fonctionner avec différents logiciels.
• Voiture . Les voitures contiennent de nombreux systèmes embarqués, des capteurs et de petits ordinateurs contenant des micrologiciels qui leur permettent d'effectuer des tâches désignées.
• Appareils électroménagers . Les lave-vaisselle et les machines à laver font partie des appareils qui contiennent du micrologiciel. Le micrologiciel aide la machine à communiquer avec l'ordinateur et est utilisé pour configurer les paramètres de la machine et contrôler ses opérations.
• Carte à puce . Les cartes à puce contiennent des instructions intégrées dans une puce qui fournit les fonctionnalités de base de la carte ainsi que l'authentification et le cryptage.

Différence entre firmware et logiciel

Bien que certaines personnes considèrent le firmware comme un type de logiciel, il existe une différence entre les deux concepts.

Micrologiciel

Le micrologiciel est un logiciel qui fournit des instructions de base à une machine permettant au matériel de fonctionner et de communiquer avec d'autres logiciels exécutés sur l'appareil. Le micrologiciel fournit un contrôle de bas niveau sur le matériel de l'appareil. C'est pour cette raison qu'on l'appelle parfois « logiciel pour matériel ». Une autre caractéristique distinctive est que le firmware n’est souvent pas conçu pour être convivial.

Logiciel

Les logiciels sont conçus pour que les utilisateurs puissent interagir avec eux afin d'effectuer des tâches spécifiques. Il repose sur le micrologiciel, est abstrait du matériel et utilise le micrologiciel pour communiquer avec le matériel sous-jacent. Le logiciel est plus complexe et n’est pas lié au matériel sous-jacent.

Les exemples de logiciels incluent les programmes informatiques tels que les systèmes d’exploitation. Les applications de traitement de texte, de réunion en ligne et d’écoute de musique sont également des exemples de logiciels. Un programme logiciel peut généralement être modifié sans remplacer les composants matériels, tandis que le micrologiciel ne le peut généralement pas.

Le micrologiciel intégré dans une puce de mémoire flash peut être mis à jour plus facilement que le micrologiciel écrit sur la ROM ou l'EPROM. La mémoire flash jouant un rôle plus important dans l’entreprise, les administrateurs doivent en apprendre davantage sur les types de mémoire flash et leurs cas d’utilisation.

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