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就术语而言，到底是什么“微码”如果可以更新，它与固件有何不同？

这个问题不是一个此问题的重复（据我所知）我也问过关于修改微代码的问题。在这里我只是想知道如何正确使用这些术语。

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我选了一个答案，但我对它不是特别满意。我听过很多答案，发现很多答案同样不令人满意。所以让我向你们介绍我的两个框架，

  1. “处理器微码类似于处理器固件。”随着我越来越多地阅读这篇文章，我逐渐明白了这一点。在这种情况下，“微码”只是对“处理器固件”的营销。请耐心听我说……
  2. 或者，我错了，我知道这是常有的事！在这种情况下，我需要更彻底地了解我为什么错了。我读到的那些指向我错误的答案，让我很难理解它们，
    • “执行与数据” 很多答案都使用这种范式，但对于 CPU 来说，这对我来说没有多大意义。有些人断言固件是执行的，但通过什么执行呢？对于 CPU 来说，程序是指令还是数据？
    • 如果固件连接了软件和硬件（阅读：神的电气工程），那么微代码如何不能满足这种区别。
    • 随着时间的推移，“解释”变得越来越没有意义。使用微代码说“硬件指令被解释”是什么意思。如果这是真的，那么如果它没有被解释，而是被预编译为不同的硬件指令并仅仅被“执行”，那么它的性能会一样好吗？此外，通用 MIDI 怎么会不以同样的方式被解释呢？它是一种由“MIDI 微代码”解释并在硬件上运行的语言。或者，解释电传打字机指令以供视觉显示的哑终端？
    • “微代码”是否适用于在声卡上运行的代码？显卡（GPU）？

答案1

固件一词的起源是硬件与软件之间的中间点——嵌入硬件的软件。它是指存储在硬件设备上的非易失性存储器（如 ROM、EEPROM 或闪存）中并由设备本身使用的软件。

在某些类型的硬件中，将“固件”存储在驱动程序软件中并在启动/初始化时加载到设备上，而不是将其永久留在设备上的做法越来越普遍。例如，现在将几百 KB 的固件代码存储在加载到主机操作系统的软件驱动程序中，并在驱动程序初始化设备时将其发送到设备，这已经不是什么大问题了。

即使它不是驻留在硬件上，它仍然通常被称为“固件”（如果您拆卸硬件并将其放入另一个系统中，它将不会保留该版本的“固件”）。

微代码是其中的一个子集。微代码并不是在启动时加载到设备上的所有固件的通用术语。相反，它是特定于 CPU 的，其中微代码构成了高级标准 CPU 指令与特定于该 CPU 的低级操作之间的转换层。它可能在启动时由 BIOS 加载到 CPU 上，并在稍后的启动阶段由操作系统替换。

微代码更新可以修改 CPU 的低级行为，以解决某些尚未发现的错误，而无需更换 CPU 硬件。微代码通常包含从高级到低级指令的最有效映射，以实现最佳速度和能效，因此有时当需要更改微代码来修复某些错误时，这可能会导致性能下降。

请注意幽灵，崩溃（该漏洞仅影响英特尔芯片）无法仅通过微代码更新来修复，并且需要更改核心操作系统功能，这可能会进一步降低性能。

回答您编辑后提出的一些具体问题：

  1. 是的，微码基本上是运行在处理器上的固件。特殊术语“微码”专门指处理器上的固件，其中包含从标准机器语言转换为低级处理器指令的蓝图。因此，它是一个比固件更具体的术语。

    请注意，正如我上面所讨论的，它在关闭时不会存储在 CPU 上，而是在每次启动时加载到 CPU 上。

  2. 我认为你没有错。固件不必用某种机器语言编写，其执行也不必以某种方式触发。在某个低级别，所有机器代码都是由处理器“读取”并以某种方式解释的“数据”。

    术语“微代码”通常仅用于主 CPU，而不用于显卡或其他硬件，即使其他设备可能以相同的方式加载代码。

答案2

https://wiki.debian.org/Microcode

CPU 微代码

处理器微码类似于处理器固件。内核能够更新处理器的固件，而无需通过 BIOS 更新来更新。微码更新保存在易失性存储器中，因此 BIOS/UEFI 或内核会在每次启动时更新微码。

Intel 和 AMD 的处理器可能需要更新其微代码才能正常运行。这些更新可修复可能导致错误处理、代码和数据损坏以及系统死机等问题的错误/勘误表。

BIOS（或 UEFI）在启动期间更新 CPU 微代码，但大多数情况下主板供应商不会频繁发布 BIOS/UEFI 更新，或者用户不会安装此类更新。出于这些原因，系统处理器很可能在大量系统上运行过时的微代码。

例子：

https://www.win-raid.com/t3355f47-Intel-AMD-amp-VIA-CPU-Microcode-Repositories.html

答案3

嗯，英特尔“微码更新”实际上是“固件”更新，因为它们更新的不仅仅是处理器的微码翻译单元。

这些统一处理器包更新（我们称之为英特尔的“微代码更新”）还会更新其他片上微控制器（例如 PMU 和电源管理核心）以及不同片上处理器子系统的多个参数表。它们相当复杂。

该信息可在几项与微码和微码更新相关的英特尔专利中找到。

答案4

“微代码”是最初的术语，指的是用于实现处理器“公共”指令集的解释器的指令。

但随着时间的推移，随着实施方案的多种变化，这种区别变得越来越模糊。首先是水平微代码与垂直微代码，然后是各种在“主”处理器指令集中编写“微代码”（例如，用于实现 I/O 指令）的方案。然后需要区分通过普通程序“运行”操作轻松加载的代码与保存在 ROM 或其他受保护且相对不可变的存储器中的代码（例如用于 BIOS）。因此，发明了术语“固件”来指代这些以某种方式在存储中更持久（并且更难被用户修改）的指令。

但自从做出这些最初的区分以来，情况已多次发生变化和扭曲，并且这些术语只有在给定的处理器和操作系统环境中才能精确定义。

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