2025 年 10 月 17 日，由全球計(jì)算聯(lián)盟（GCC）主導(dǎo)的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《統(tǒng)一基本輸入輸出系統(tǒng)（UBIOS）接口規(guī)范》正式發(fā)布，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為 T / GCC 3007—2025。

　　這一標(biāo)準(zhǔn)的確立，標(biāo)志著在計(jì)算架構(gòu)日益多元化的今天，中國(guó)終于擁有了第一個(gè)完整、標(biāo)準(zhǔn)化、可擴(kuò)展的國(guó)產(chǎn)固件體系標(biāo)準(zhǔn)，為基礎(chǔ)輸入輸出系統(tǒng)構(gòu)建提供標(biāo)準(zhǔn)化框架，提升系統(tǒng)兼容性與穩(wěn)定性。

　　UBIOS 是計(jì)算機(jī)啟動(dòng)時(shí)最基礎(chǔ)的系統(tǒng)軟件，承擔(dān)著初始化硬件、引導(dǎo)操作系統(tǒng)的核心任務(wù)，是連接芯片硬件與上層軟件的橋梁。與當(dāng)前業(yè)界普遍采用的 UEFI 標(biāo)準(zhǔn)不同，UBIOS 針對(duì)未來(lái)異構(gòu)計(jì)算、Chiplet（芯粒）等先進(jìn)芯片技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)行了一次從底層理念出發(fā)的重構(gòu)。

　　《統(tǒng)一基本輸入輸出系統(tǒng)（UBIOS）接口規(guī)范》起草單位包括中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、華為技術(shù)有限公司、南京百敖軟件有限公司、昆侖太科 (北京) 技術(shù)股份有限公司、超聚變數(shù)字技術(shù)有限公司、四川華鯤振宇智能科技有限責(zé)任公司、天翼云科技有限公司、統(tǒng)信軟件技術(shù)有限公司、河南昆侖技術(shù)有限公司、軟通計(jì)算機(jī)有限公司、神州數(shù)碼集團(tuán)股份有限公司、中移 (蘇州）軟件技術(shù)有限公司、寶德計(jì)算機(jī)系統(tǒng)股份有限公司。

　　《統(tǒng)一基本輸入輸出系統(tǒng)（UBIOS）接口規(guī)范》規(guī)定了計(jì)算系統(tǒng)中基本輸入輸出系統(tǒng)（BIOS）、操作系統(tǒng)（OS）、基板管理控制器（BMC）、外設(shè)板卡等各組件間以及 BIOS 內(nèi)部固件間的交互方式，包括交互架構(gòu)、交互通道、接口形式等。本文件適用于 BIOS、操作系統(tǒng)、BMC 和外設(shè)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和測(cè)評(píng)。

　　UBIOS 定義是統(tǒng)一基本輸入輸出系統(tǒng)（Unified Basic Input Output System），一種支持分布式架構(gòu)與軟硬芯協(xié)同的固件框架，包括 UBIOS 接口、統(tǒng)一虛擬總線（Unified Virtual Bus，簡(jiǎn)稱 UVB）、功能標(biāo)識(shí)（Function ID，簡(jiǎn)稱 FID）、信息標(biāo)識(shí)（Information ID，簡(jiǎn)稱 IID）、組件標(biāo)識(shí)（User ID）、UB 處理單元（UB Processing Unit，簡(jiǎn)稱 UBPU）、實(shí)體（Entity）等方面的內(nèi)容。

　　該文件是為適應(yīng)芯片異構(gòu)化、BIOS 多固件化、外設(shè)智能化而設(shè)計(jì)，統(tǒng)一了 BIOS 與 OS 之間、BIOS 與外設(shè)之間以及 BIOS 內(nèi)部固件間的交互方式，進(jìn)而延伸到與 BIOS 關(guān)聯(lián)的其他部件，如 BMC 固件、EC 固件。對(duì)于主流的異構(gòu) SoC，典型系統(tǒng)分層架構(gòu)如下圖所示。

　　UBIOS 基礎(chǔ)架構(gòu)包括虛擬總線以及通過(guò)虛擬總線傳輸信息的 UBIOS 接口。UBIOS 接口包括 BIOS 啟動(dòng) OS 上報(bào)信息表、BIOS 的運(yùn)行時(shí)服務(wù)功能、BIOS 根據(jù)事件觸發(fā)向 OS 報(bào)告的信息、 BIOS 內(nèi)部多組件間的功能調(diào)用和信息報(bào)告、BIOS 與其他組件間的功能調(diào)用和信息報(bào)告等。UBIOS 接口可分為信息上報(bào)和功能交互兩類。

　　UBIOS 的創(chuàng)新性也正體現(xiàn)在這里：UBIOS Interface（統(tǒng)一接口）和 UVB（統(tǒng)一虛擬總線）。

　　傳統(tǒng)固件中，各硬件模塊間調(diào)用關(guān)系復(fù)雜且緊密耦合，如同每個(gè)建筑都有獨(dú)特的鎖和鑰匙，溝通效率低且難以擴(kuò)展。UBIOS 提出了統(tǒng)一虛擬總線（UVB）的概念，以簡(jiǎn)化 BIOS 內(nèi)部多固件及 BIOS 與周邊組件之間的復(fù)雜交互，使各組件都可基于相同的接口定義進(jìn)行交互。UVB 是面向各種組件提供統(tǒng)一接口的、虛擬的總線。它可以通過(guò)不同的物理實(shí)體承載，SoC 內(nèi)所有子系統(tǒng)都可連接到這個(gè)總線上，SoC 外圍部件也可與 UVB 相連。交互消息可通過(guò)總線傳遞，以達(dá)到統(tǒng)一各組件間的軟件交互方式的目的。

　　另外，在一個(gè)大型計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)可能存在多個(gè)小型計(jì)算系統(tǒng)，各小型計(jì)算系統(tǒng)通過(guò)互聯(lián)總線連接，每個(gè)小型計(jì)算系統(tǒng)都擁有自己的 SoC 芯片、BIOS、OS，這種情況在本文件中稱為多域系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)可以是對(duì)稱的，即每個(gè)域擁有相同的硬件環(huán)境、相同的 BIOS、相同的 OS 等；也可以是非對(duì)稱的，即各個(gè)域的 BIOS、OS 可以不同，常見(jiàn)于異構(gòu)計(jì)算集群中。不論對(duì)稱還是非對(duì)稱的多域系統(tǒng)，均可通過(guò) UVB 互聯(lián)。