2025 年 10 月 24 日，全球计算联盟（GCC）正式发布 UBIOS 标准——UBIOS 的名称非常直白，即统一基本输入输出系统（Unified Basic Input Output System），这是一种旨在取代 BIOS 和 UEFI（长期被国外垄断）的固件体系标准。
该标准的起草单位可谓“众星云集”，包括中国电子技术标准化研究院、华为、百敖软件、昆仑太科、超聚变、华鲲振宇、天翼云、统信、河南昆仑、软通、神州数码、中移(苏州）、宝德计算机共 13 家等知名科技公司/机构，覆盖了从标准制定、芯片设计、操作系统、服务器硬件、云计算到软件生态的完整产业链。
它的发布意味着中国终于拥有了第一个完整、标准化、可扩展的国产固件体系标准，同时也寓意着中国从”技术跟随者”向”规则制定者”的重要转变。
这一标准的意义，远不止于 PC 或服务器领域，它为构建统一、安全、可信的算力底座奠定了基础，对云计算、边缘计算以及万物互联的设备生态，都具有深远的战略价值。
一场底层规则的重构
若想理解 UBIOS 标准发布的意义，首先需要了解 BIOS。
BIOS，全称为 Basic Input Output System（基本输入输出系统），它位于 CPU 和 Windows 或 Linux 等操作系统之间，BIOS 会告知操作系统计算机的 RAM 大小、安装的存储设备数量、CPU 的速度以及其他必要的基本属性。如果把计算机比作一座城市，那么 BIOS 就像这座城市的“城门守卫”和“总开关”——它是最先醒来的“第一份程序”，负责唤醒硬件、分配资源、建立秩序，然后将控制权交给操作系统。用户看不见它，但每一次开机、每一段数据传输，几乎都离不开它的调度。
BIOS 最早可以追溯到上世纪 70 年代。那是一个计算机还被称为“微机”的年代，软件与硬件之间缺乏通用语言。BIOS 的出现，就像为所有计算机硬件制定了一套“通用的手势与口令”，让操作系统不再依赖特定芯片、特定主板。此后几十年，BIOS 一直是个人电脑和服务器的底层核心。然而，随着计算架构的复杂化与安全需求的提升，传统 BIOS 的局限逐渐暴露：比如随着 CPU 及其他硬件设备的技术革新，CPU 和操作系统四已支持到 64 位，而 BIOS 却还停留在 16 位。
2005 年，英特尔主导推出了 UEFI，在得到系统厂商微软，BIOS 厂商 AMI、Insyde、Phoenix 等，以及众多设备厂商的响应后，成为新的 BIOS 主流标准。但对中国而言， UEFI 的核心规范由国际厂商主导，关键代码闭源，且标准控制权掌握在国外联盟手中。这意味着，从个人电脑到服务器，再到智能设备，几乎所有计算系统的“最初一跳”都运行在他人定义的体系之上。2024 年某服务器厂商曾透露，为了让国产 AI 芯片适配 UEFI，团队花了 8 个月修改底层代码，而国外厂商的芯片只需 2 周。
另外，UEFI 在演进中积累了大量冗余代码，仅 TianoCore EDK II 参考实现就包含超 1000 万行代码，这些“历史包袱”不仅拖慢启动速度，更埋下兼容性隐患。当中国加速推进 RISC-V、LoongArch 等自主架构时，UEFI 的“紧耦合”设计成了绊脚石——移植到非 x86 平台时，需重写大量驱动，导致兼容性碎片化。
UBIOS 的诞生，正是在这样的背景下被赋予“革命性”意义。它并非仅仅是一次技术更新，而是一场底层规则的重构。UBIOS 从零整体重构了BIOS 相关的方方面面——也就是说，它和 UEFI 完全没有关系，并不兼容UEFI。
在架构理念上，UBIOS 标准是为适应芯片异构化、BIOS多固件化、外设智能化而设计。针对基于 UEFI 标准设计固件存在的效率低、模块耦合性高、扩展性差等病症，UBIOS 标准给出了“大一统”的解决方案——提出了统一虚拟总线（UVB）的概念，以简化 BIOS 内部多固件及 BIOS 与周边组件之间的复杂交互，使各组件都可基于相同的接口定义进行交互。
也就是说，UVB 就像在城市中心建立了一座“超级交通枢纽”，所有车辆、地铁、行人都通过同一个站点转乘，无需额外改造——它可以通过不同的物理实体承载，SoC 内所有子系统都可连接到这个总线上，SoC 外围部件也可与UVB 相连。交互消息可通过总线传递，以达到统一各组件间的软件交互方式的目的，见下图：
虚拟总线（图源:《统一基本输入输出系统基础架构规范》）
UBIOS 相较于 UEFI 的独特功能包括增强对 chiplet 和其他异构计算用例的支持，例如支持 CPU 不匹配的多 CPU 主板，而 UEFI 难以处理或不支持这些用例。它还将更好地支持非 x86 CPU 架构，例如 ARM、RISC-V 和 LoongArch。
UBIOS 的影响远不止于计算机本身。随着边缘计算、车载计算、物联网设备的爆发，海量终端正在被连接进统一的算力网络。每一台设备、每一个节点，都需要一个安全、标准、可验证的启动环境。而 UBIOS 的统一接口与模块化设计，恰恰为这种“跨场景、跨架构的可信启动”提供了可能。
换言之，UBIOS 不只是电脑开机的“新钥匙”，更是未来万物互联世界的“统一语言”。它让智能终端、边缘节点与云端服务器在同一规则下协作，确保每一次启动、每一次连接都在可控、可信的基础上完成。
构建未来万物互联世界的“统一语言”
当计算不再局限于机房或终端，而是渗透进城市、工厂、汽车与家庭的每一个角落时，传统意义上的“系统启动”早已扩展为“万物的启动”。
根据 IDC 的预测，2025 年全球物联网设备数将突破 640 亿台。当分布在世界各地的超过 600 亿台设备以各种形态接入网络，从智能电表到工业机器人、从车载控制单元到边缘 AI 摄像头——它们构成了庞大且碎片化的物联网体系。e这个生态的“碎片化”是其最大隐忧：不同芯片架构、不同固件标准、不同启动机制导致设备之间无法形成统一信任链。设备厂商往往需要为每一类硬件单独适配启动逻辑、安全机制与驱动接口，这不仅抬高了研发成本，也在安全性上留下了大量隐患。
UBIOS 的出现，有望从根本上重构这种局面。随着中国计算机和 ICT 巨头未来在其产品设计中采用该固件标准，产品涵盖服务器、客户端 PC、消费电子产品、网络基础设施、汽车和物联网设备等各个领域。作为统一的底层固件体系，它为所有计算节点提供了同源、可验证的启动与通信基线。
此外，UBIOS 还为助力物联网产业发展的一些技术方向带来了新的可能：
加速 Chiplet 技术的商用
Chiplet 通常翻译为“芯粒”或者“小芯片”，被称为物联网时代最需要的技术之一。物联网最大的特点在于严重的碎片化，这就注定无法通过一个通用芯片就解决所有问题。比如一个性能强大的通用芯片当然可以去覆盖到各种各样的应用场景当中，但或许可能会因为成本问题被弃用，毕竟市场对技术方案的选择最终都会落到性价比上。而 Chiplet 所提供的“组装化”思路无疑为满足物联网应用技术可行、成本可控产生了新启迪。
简单来说，Chiplet技术是对原本复杂的 SoC 芯片的解构，将满足特定功能的裸片通过 die-to-die 内部互连技术与底层基础芯片封装组合在一起，类似于搭建乐高积木一般，最后集成为一个系统级芯片。这样可以通过对不同功能模块的芯片选用合适的制程工艺，从技术方面实现各功能的最优化、成本的最小化、性价比的最大化、模块复用的灵活化。
以前，不同厂商的 Chiplet 模块因为接口不统一，很难组合使用；现在有了 UBIOS 的统一标准，Chiplet 就真能实现”搭积木”——企业可以专注于自己擅长的模块（如 AI 加速、低功耗处理），通过组合快速推出新产品，研发成本能降低 40% 以上。网络资料提及，某芯片设计公司 CEO 直言：”UBIOS 让我们敢投 Chiplet 了，以前怕做出来没人用，现在有标准托底，市场确定性大大提高。”
支撑异构计算的底层共性
异构计算是指在同一计算系统集成不同类型或架构的处理单元，以便更有效地执行不同类型的任务。随着全球算力从通用计算向智能计算加速转变，AI 大模型对算力的需求日趋多样化，传统以 CPU 为中心的通用计算架构难以满足AI工作负载的需求，异构计算通过集成 CPU、GPU、FPGA、ASIC 等不同类型的计算单元，可以实现更高性能和能效。
BIOS 通过统一虚拟总线（UVB）与模块化固件架构，为异构计算环境提供了底层标准化支持：
统一的发现与调度机制：所有计算单元，无论是 CPU、GPU 还是 NPU，都能通过 UVB 在统一的固件层被识别、注册与调度，形成“系统级计算资源池”。这使得固件层具备跨架构调度能力，成为 OS 与硬件之间的“协同中枢”。
模块即插即用（Plug-and-Play）式扩展：通过统一接口定义，新增的加速器或协处理器可无缝挂接至固件系统，无需重构主 BIOS 流程。
更灵活的功耗与安全管理：异构环境中不同芯片功耗特性差异巨大，UBIOS 能在固件层实现统一电源管理与安全策略下发，既提升能效，又强化从“芯片启动即可信”的安全根（Root of Trust）。
赋能边缘计算与大模型下沉
随着人工智能大模型的快速发展，算力正从云端向边缘迁移。智能制造、自动驾驶、智慧安防等场景对实时响应和数据主权的要求，使得大量 AI 推理任务在边缘侧完成。UBIOS 在这一过程中扮演着“可信启动与调度根”的角色——它能为边缘节点提供安全可信的固件基座，支持从芯片启动、算力调度到模型加载的全链路可信运行环境。
写在最后
UBIOS 的发布，是中国计算产业迈向自主体系化时代的关键一步。从 BIOS 的“他山之石”到 UBIOS 的“自立之基”，这场底层革命将深刻影响未来十年全球计算产业的格局。不过，UBIOS 能否像开放标准 RISC-V 一样被广泛采用和推广，还是像一些昙花一现的标准被抛弃，仍有待时间的检验。
