BIOS คือ อะไร ทำหน้าที่อะไร ต่างกับ UEFI ยังไง พร้อมวิธีตั้งค่า

แม้ผู้ใช้ทั่วไปจะยังไม่เคยเห็น และเข้าสู่หน้าต่าง BIOS หรือ UEFI แต่สำหรับผู้ที่ทำงานคลุกคลีอยู่กับระบบคอมพิวเตอร์มักคุ้นเคย หรือได้ใช้งาน BIOS/UEFI อยู่บ่อย ๆ เพราะ BIOS นับว่าเป็นกุญแจสำคัญในการใช้งานคอมพิวเตอร์ เพราะเป็นตัวกลางในการติดต่อสื่อการระหว่างฮาร์ดแวร์ และระบบปฏิบัติการ ทั้งยังสามารถตั้งค่าขั้นสูงต่าง ๆ ให้กับคอมพิวเตอร์ได้ บทความนี้จะพาผู้อ่านไปหาคำตอบว่า BIOS คือ อะไร ต่างจาก UEFI อย่างไร มีหน้าที่ และหลักการทำงานอย่างไร รวมถึงปัญหาที่มักเกิดกับ BIOS

BIOS คือ อะไร

BIOS ย่อมาจาก Basic Input/Output System คือ เฟิร์มแวร์ (Firmware) ที่ถูกฝังมาพร้อมกับเมนบอร์ด (Motherboard) ของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ จัดเก็บในหน่วยความจำถาวรต่างจากซอฟต์แวร์อื่น ๆ ที่จะถูกจัดเก็บอยู่ในฮาร์ดดิสก์ ทำให้สามารถทำงานได้ แม้ไม่มีระบบปฏิบัติการ หรือซอฟต์แวร์ใด ๆ ทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่างฮาร์ดแวร์ และระบบปฏิบัติการ (Operating System) เพื่อส่งการควบคุมให้กับระบบปฏิบัติการในการควบคุมอุปกรณ์

BIOS มีหน้าที่อะไร

BIOS ทำหน้าตรวจสอบความพร้อมของอุปกรณ์ (POST: Power-On-Self Test) เตรียมเครื่อง (Boot Process) โหลดระบบปฏิบัติการ และ คือ ตัวกลางระหว่างฮาร์ดแวร์ และระบบปฏิบัติการ เรียกได้ว่าหากไม่มี BIOS ก็ไม่สามารถเข้าสู่ระบบปฎิบัติการ และไม่สามารถใช้งานอุปกรณ์ได้นั่นเอง

BIOS ทำงานอย่างไร

BIOS เริ่มทำงานตั้งแต่ที่กดปุ่มเปิดเครื่อง ไปจนถึงการควบคุมอุปกรณ์ และเข้าสู่ระบบปฎิบัติการ โดยมีลำดับการทำงาน ดังนี้ ตรวจสอบฮาร์ดแวร์ (ถ้ามี Error แจ้งเตือน/หยุดทำงาน) > อ่านการตั้งค่าจาก CMOS > ค้นหาอุปกรณ์สำหรับบูต > โหลด Bootloader > โหลด OS > ส่งต่อการควบคุมให้ OS

การทำงานของ BIOS

ตรวจสอบฮาร์ดแวร์ (POST)

การตรวจสอบฮาร์ดแวร์ (POST: Power-On-Self Test) คือขั้นตอนแรกหลังจากที่กดเปิดเครื่อง เมื่อ CPU รับกระแสไฟฟ้าจาก Power Supply จะเริ่มขั้นตอนการตรวจสอบ ดังนี้

• ตรวจสอบการทำงานพื้นฐานของ CPU และ Register ภายใน
• ตรวจสอบ BIOS ว่าสมบูรณ์หรือไม่
• Memory test เขียนข้อมูลลงใน RAM เพื่ออ่านค่าที่ส่งกลับมาว่าเก็บข้อมูลได้ถูกต้องหรือไม่
• ตรวจสอบการเชื่อมต่อของพอร์ตว่าใช้งานได้ไหม และมีการเชื่อมต่ออยู่หรือเปล่า
• ตรวจสอบว่ามีการ์ดจอ และไดร์ฟ (SSD/HDD) ติดตั้งอยู่หรือไม่

อ่านค่าการตั้งค่า (CMOS)

การอ่านค่าการตั้งค่า (CMOS: Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) ทำหน้าที่เก็บค่าที่ปรับแต่งไว้ที่ตั้งไว้ใน BIOS ซึ่งเป็นความจำแบบ Volatile ซึ่งจำเป็นต้องมีกระแสไฟฟ้าในการหล่อเลี้ยงเพื่อเก็บเก้บข้อมูลไว้ โดยมีขั้นตอนการอ่านการตั้งค่า ดังนี้

• ดึงค่า (Retrieving Data) หลังจาก CPU เริ่มทำงาน BIOS จะส่งสัญญาณไปที่ชิป CMOS เพื่ออ่านการตั้งค่าที่ตั้งไว้ เช่น เวลา/วันที่, ลำดับการบูต, ค่าความเร็ว RAM หรือการ Overclock CPU
• ตรวจสอบความถูกต้อง (Checksum Verification) ว่า CMOS ยังสมบูรณ์ดี ถ้าถ่าน BIOS หมด ข้อมูลจะถูกรีเซ็ตกลับเป็นค่าเริ่มต้น
• เมื่ออ่านค่าเสร็จ BIOS จะนำค่าที่อ่านได้ไปสั่งการฮาร์ดแวร์ต่อ

ค้นหาอุปกร์สำหรับบูต (Boot Device)

หลังจากตรวจสอบฮาร์ดแวน์ และอ่านการตั้งต่าจาก CMOS แล้ว จะเป็นการค้นหาอุปกรณ์ที่ต้องบูต โดยมีขั้นตอน ดังนี้

• อ่านลำดับการบูต (Boot Priority List) BIOS จะรับค่าจาก CMOS ว่าตั้งลำดับการบูตไว้อย่างไร
• BIOS จะวิ่งไปตรวจสอบอุปกรณ์ตามลำดับ หากลำดับที่ 1 ไม่ได้เชื่อมต่อไว้ ก็จะข้ามไปหาลำดับที่ 2 ทันที
• มองหา Boot Sector เพื่อดูว่าไดร์ฟนั้น ๆ มีรหัสสำหรับการบูต (Boot Loader) หรือไม่ โดย Legacy BIOS จะมองหา MBR (Master Boot Record) และ UEFI จะมองหา EFI System Partition

โหลด Bootloader

หลังจากที่ BIOS ตรวจสอบอุปกรณ์ว่าสามารถบูตได้ BIOS จะทำการคัดลอกไฟล์ขนาดเล็กที่เรียกว่า Bootloader ซึ่งเป็นขั้นตอนก่อนที่จะเข้าสู่ระบบปฎิบัติการ ซึ่งจะมีความแตกต่างกันระว่าง BIOS และ UEFI

• BIOS จะมองหา MBR (Master Boot Record) ที่เป็นตัวบอกว่าระบบปฏิบัติการอยู่ที่ไหน
• UEFI จะมองหาไฟล์ที่มีนามสกุล. efi ในพาร์ทิชัน ESP (EFI System Partition) และจะตรวจสอบ Digital Signature ของ Bootloader ว่ามาจากผู้ผลิตหรือเปล่า หากพบว่าไฟล์ถูกแก้ไข ระบบจะหยุดการบูตทันที

โหลดระบบปฏิบัติการ และส่งต่อการควบคุม

เมื่อ Bootloader ถูกโหลดเข้าสู่ RAM แล้ว จากนั้นจะไปตามไฟล์ Kernal ในที่เก็บข้อมูล Bootloader จะโหลด Kernal และไฟล์พื้นฐานที่จำเป็นเข้าสู่หน่วยความจำหลัก จากนั้นจะสร้างสภาพแวดล้อมเสมือนจริงขึ้นมาเพื่อทำ Memory Map และ ข้อมูลอุปกรณ์ที่ตรวจเจอในช่วงต้นเพื่อเตรียมให้ระบบปฏิบัติการจัดการต่อ

BIOS กับ UEFI ต่างกันอย่างไร

BIOS หรือ Legacy BIOS คือ มาตรฐานแบบเก่าจะมีอินเทอร์เฟซสีดำ/ฟ้า และใช้ได้เพียงคีย์บอร์ดเท่านั้นในการควบคุม บูตช้ากว่า เพราะต้องตรวจสอบทีละส่วน ลัไม่มีระบบป้องกันการบูต ส่วน UEFI เป็นมาตรฐานแบบใหม่ที่มาแทนที่ BIOS แบบเดิม ๆ มีกราฟิกที่ทันสมัย ใช้งานง่ายกว่า สามารถใช้เมาส์ในการควบคุมได้ บูตได้เร็วขึ้น และมี Secure Boot ที่ช่วยป้องกันมัลแวร์ตอนเปิดเครื่อง

ความแตกต่างระหว่าง BIOS กับ UEFI

UEFI คืออะไร

UEFI ย่อมาจาก (Unified Extensible Firmware Interface) คือ เทคโนโลยีใหม่ที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อแทนที่ BIOS ซึ่งมีความฉลาด และยืดหยุ่นมากกว่าแบบเดิมมากใช้ระบบ GPT (GUID Partition Table) ทำให้รองรับฮาร์ดดิสก์ได้มาก 9.4ZB แต่ที่ BIOS แบบเดิมสามารถรองรับฮาร์ดดิสก์ได้เพียง 2.2TB UEFI ไม่ต้องทำการ POST ทำให้สามารถบูตเครื่องได้เร็วกว่าเดิม ทั้งยังมี Secure Boot ทำให้สามารถป้องกันมัลแวร์ที่ฝังตัวมาในขั้นตอนการบูตได้

วิธีเข้าและตั้งค่า BIOS

วิธีเข้าและตั้งค่า BIOS/UEFI สามารถเข้าได้หลัก ๆ 2 วิธี หรือเข้าผ่านการตั้งค่า (Settings) และการเข้าผ่านปุ่มทางลัด ซึ่งการเข้าผ่านการตั้งค่า (Settings) คือ วิธีที่สามารถใช้กับ Windows 10 และ Windows 11 เท่านั้น ซึ่งสามารถเข้าสู่หน้า BIOS/UEFI เพื่อตั้งค่าขั้นสูงต่าง ๆ ได้

วิธีเข้าสู่ BIOS/UEFI

วิธีเปิด BIOS หรือวิธีเข้าสู่ BIOS ในปัจจุบันนั้นไม่ต้องกดปุ่มทางลัดแบบสุ่มเพื่อเข้าสู่หน้า BIOS หรือ UEFI สามารถบูตหน้า BIOS ได้โดยตรงผ่าน Windows 10/11 โดยไปที่ Setting > System > Recovery (สำหรับ Windows 11) > Advanced startup > restart now เมื่อ Restart เข้าสู่หน้าจอสีฟ้า ให้เลือก Troubleshoot > Advanced options > UEFI Firmware Settings > Restart จากนั้นระบบจะนำคุณไปยังหน้า BIOS/UEFI

การตั้งค่า Boot Priority

การตั้งค่า Boot Priority หรือ Boot Order คือการกำหนดลำดับการบูตให้กับอุปกรณ์ หากอุปกรณ์ลำดับที่ 1 ไม่มีไฟล์บูต BIOS/UEFI จะข้ามไปหาลำดับที่ 2 และ 3 ตามลำดับ โดยการกำหนด Boot Priority สามารถทำได้ ดังนี้

1. เมื่อเข้าสู่หน้า BIOS/UEFI ให้หาเมนู Advanced Settings
2. ค้นหา Boot Priority หรือ Boot Order จะเจอรายที่เขียนว่า Boot Option หรือ Boot Priority List
3. เปลี่ยนลำดับอุปกรณ์โดยการเลือก Boot Option แต่ละลำดับแล้วปลี่ยนเป็นอุปกรณ์ที่ต่างการ
4. เมื่อได้ลำดับตามที่ต่างการแล้วบันทึกการตั้งค่า และออก

การรีเซ็ต BIOS

การรีเซ็ต BIOS หรือการคืนค่าจากโรงงานให้กับ BIOS จะเป็นการกลับไปให้ค่าเริ่มต้นจากโรงงาน (Factory Defaults) มักทำเมื่อเครื่องเกิดปัญหา หรือเปิดไม่ติดหลังจากการปรับแต่งการตั้งค่า หรือระบบทำงานไม่สเถียร โดยการกดปุ่มทางลัดเพื่อเข้าสู่ BIOS โดยการกดปุ่ม (Del, ESC, F2, F10, F12 ปุ่มใกปุ่มหนึ่ง แล้วแต่ยี่ห้อ และโมเดล) ย้ำๆ หรือค้างไว้ ตอนรีบูตเครื่อง เมื่อเข้าสู่หน้า BIOS ให้หาเมนู Load Optimized Defaults / Setup Defaults / Get Default Values มักอยู่ในแถบ Exit หากเปิดเครื่องไม่ติดเลย การตัดไฟเลี้ยงชิป CMOS ทำให้ค่าที่ตั้งไว้ใน BIOS ถูกรีเซ็ตทั้งหมด

ปัญหาที่พบเกี่ยวกับ BIOS

ปัญหาที่พบเกี่ยวกับ BIOS/UEFI เป็นปัญหาที่สามารถพบเจอได้สำหรับการใช้งาน ไม่ว่าจะเกิดจากปัจจัยภายนอก หรือเกิดจากการตั้งค่าที่ผิดพลาดของผู้ใช้เอง หากเป็นจากการตั้งค่าที่ผิดพลาดของผู้ใช้เองวิธีแก้ก็ง่ายมาก เพียงรีเซ็ต BIOS/UEFI กลับคืนค่าโรงงานก้จะสามารถบูต และใช้งานได้เช่นเดิม ซึ่งปัญหาหลัก ๆ ที่มักเกิดกับ BIOS คือ เข้า BIOS ไม่ได้, BIOS มองไม่เห็นฮาร์ดดิสก์ และ BIOS รีเศ็ตค่าเอง

เข้า BIOS ไม่ได้

บางคนเกิดปัญหาไม่สามารถเข้าสู่หน้า BIOS ได้ จำเป็นต้องตรวจาอบให้แน่ใจว่าปัญหาเกิดจากอะไร โดยเริ่มจากตรวจสอบคีย์บอร์ดที่ใช้ เพราะหากเป็นคีย์บอร์ดแบบไร้สาย (Bluetooth) ทำให้กดคีย์ลัดเพื่อเข้าสู่ BIOS ไม่ได้ เพราะ Driver ยังไม่ถูกโหลดขึ้นมาในตอนที่บูตอุปกรณ์ หรือการกด F2, F10 สำหรับโน้ตบุ๊กบางยี่ห้อจำเป็นต้องกดปุ่ม Fn เพื่อเรียกใช้งาน

หากปัญหาไม่ได้อยู่ที่ปุ่ม ให้ปิดระบบ Fast Startup ชั่วคราว เพราะระบบนี้ไม่ได้ปิดเครื่องสนิทจริง ๆ แต่เป็นการจำสถานะไว้เพื่อให้เปิดเครื่องได้เร็วขึ้น ซึ่งบางครั้งระบบนี้เป็นตัวบล็อกการเข้าถึง BIOS นั่นเอง หากทำทั้ง 2 วิธีแล้วก็ยังเข้าไม่ได้ให้ถอดฮาร์ดดิสก์ที่บันทึกระบบปฏิบัติการออก เมื่อเครื่องบูตไม่เจอระบบปฏิบัติการ เมนบอร์ดส่วนมากมักจะค้างอยู่ที่หน้า BIOS ทำให้สามารถเข้าสู่หน้า BIOS ได้ง่ายขึ้น

BIOS ไม่เห็นฮาร์ดดิสก์

BIOS มองไม่เห็น SSD/HDD คือ ปัญหาที่พบได้บ่อย อาจเกิดได้จากหลายสาเหตุ สามารถเช็กอาการเบื้องต้นได้จาก

1. Physical check ตรวจสอบสาย SATA สายไฟจาก Power Supply หากใช้ M.2 SSD ลองถอดออกมาทำความสะอาดโดยการใช้ยางลบถูหน้าทองเหลืองเบา ๆ แล้วเสียบกลับเข้าไปใหม่
2. Software check ตรวจสอบการตั้งค่าใน BIOS ว่าปิดใช้งานพอร์ต SATA อยู่หรือไม่
3. รีเซ็ต BIOS
4. ลองนำ SSD/HDD ไปติดตั้งที่เครื่องอื่นเพื่อดูว่าเครื่องอื่นสามารถ Detect พบหรือไม่

หากทำทุกวิธีแล้ว BIOS ยังมองไม่เห็น SSD/HDD เป็นไปได้ว่าฮาร์ดดิสก์ที่นำมาติดตั้งไม่ Compatible กับอุปกรณ์ หรือตัวฮาร์ดดิสก์ หรือพอร์ตเกิดความเสียหาย

BIOS ถูกรีเซ็ตเอง

การที่ BIOS รีเซ็ตตัวเองกลับคืนสู่ค่าเริ่มต้น หรือคืนค่าโรงงาน (Factory Defaults) บ่อยครั้งไม่ใช่เรื่องปกติ และสร้างความรำคาญใจให้ผู้ใช้ไม่น้อย เพราะต้องเซ็ตค่าใหม่ ส่วนมากมีสาเหตุมาจากถ่าน CMOS เสื่อมสภาพ และมีปัญหาที่ Power Supply ทำให้มีไฟเลี้ยงไม่เพียงพอ หรือขาดไฟเลี้ยง CMOS ที่เก็บการตั้งค่าต่างๆ ของ BIOS ไว้ เมื่อ CMOS มีไฟเลี้ยงไม่เพียงพอ หรือขาดไฟเลี้ยงไปส่งผลให้ค่าที่เก็บไว้ถูกรีเซ็ต

นอกจากนี้หากมีการปรับแต่งความเร็ว (Overclock) CPU หรือ RAM แล้วระบบทำงานไม่ได้ ซึ่งบนเมนบอร์ดรุ่นใหม่ ๆ จะมีระบบ Auto-Recovery ซึ่งจะรีเซ็ตค่า BIOS กลับเป็นค่ามาตรฐานเองโดยอัตโนมัติ เพื่อให้เครื่องสามารถเปิดได้อีกครั้ง

สรุป BIOS คือ อะไร

BIOS และ UEFI ต่างก็เป็นตัวเชื่อมระหว่างระบบปฏิบัติการกับฮาร์ดแวร์ แต่ BIOS คือ มาตรฐานแบบเดิม แต่ UEFI เป็นมาตรฐานแบบใหม่ UEFI มีความรวดเร็วในการบูตมากกว่า มี Interface ที่เป็น User Friendly และมีความสามารถในการป้องกันมัลแวร์ในขั้นตอนการบูตต่างจาก BIOS แบบเดิม ๆ แต่อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าจะเป็น BIOS หรือ UEFI ต่างก็ทำหน้าที่เหมือนกัน

Facebook Inbox : https://goo.gl/9wo8oL
Hotline : 063-819-7299
โทร : 02-713-2261
Line@ : @addinonline
Email : [email protected]

ผู้เขียน

Sasithorn Sri.

จากเด็กวิทย์-คอม ที่คลุกคลีอยู่ในวงการไอที อยากบอกเล่าการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีที่ไม่เคยหยุดนิ่ง

[email protected]