La compañía Intel está desarrollando una nueva arquitectura de firmware llamada Universal Scalable Firmware (USF), diseñada para simplificar el desarrollo de todos los componentes del stack de firmware para diversas categorías de dispositivos, desde servidores hasta sistemas en chip (SoC). USF proporciona niveles de abstracción que permiten separar la lógica de inicialización de hardware de bajo nivel de los componentes de la plataforma responsables de la configuración, actualización de firmware, seguridad y arranque del sistema operativo. Un borrador de las especificaciones e implementación de los elementos de arquitectura USF se ha publicado en GitHub.
USF cuenta con una estructura modular, que no está vinculada a soluciones específicas y permite utilizar diversos proyectos existentes que implementan las etapas de inicialización de hardware y arranque, como el stack UEFI TianoCore EDK2, el firmware minimalista Slim Bootloader, el cargador U-Boot y la plataforma CoreBoot. Como entornos de payload que se utilizan para localizar el cargador y transferir el control al sistema operativo, se pueden aplicar la interfaz UEFI, la capa LinuxBoot (para el arranque directo del kernel de Linux), VaultBoot (arranque verificado) y el hipervisor ACRN. Para los sistemas operativos, se proporcionan interfaces estándar como ACPI, UEFI, Kexec y Multi-boot.
USF destaca una capa separada para soporte de hardware (FSP, Firmware Support Package), que interactúa con una capa de orquestación de plataforma universal y configurable (POL, Platform Orchestration Layer) a través de una API común. FSP abstrae operaciones como el reinicio de la CPU, la inicialización de hardware, la gestión de SMM (System Management Mode), la autenticación y la verificación a nivel de SoC. La capa de orquestación simplifica la creación de interfaces ACPI, soporta bibliotecas de cargadores estándar, permite el uso del lenguaje Rust para crear componentes de firmware seguros y ofrece la posibilidad de definir configuraciones utilizando un lenguaje de marcado YAML. A nivel de POL, también se lleva a cabo la validación (confirmación de autenticidad), la autenticación y la organización de instalaciones seguras de actualizaciones.
Se espera que la nueva arquitectura permita:
- Reducir la complejidad y el costo del desarrollo de firmware para nuevos dispositivos aprovechando el código de componentes modulares estándar, una arquitectura modular no vinculada a cargadores específicos, y la posibilidad de utilizar una API universal para la configuración de módulos.
- Mejorar la calidad y seguridad del firmware mediante la implementación de módulos verificables para la interacción con el hardware y una infraestructura más segura para la autenticación y verificación del firmware.
- Utilizar diferentes cargadores y componentes de payload, dependiendo de las tareas a resolver.
- Acelerar la promoción de nuevas tecnologías y reducir el ciclo de desarrollo: los desarrolladores pueden concentrarse solo en agregar funcionalidad específica, utilizando en su lugar componentes comprobados.
- Escalar el desarrollo de firmware para diversas arquitecturas de computación híbrida (XPU), que incluyen, además de la CPU, un acelerador gráfico discreto integrado (dPGU) y dispositivos de red programables para acelerar las operaciones de red en centros de datos que soportan sistemas en la nube (IPU, Unidad de Procesamiento de Infraestructura).
Fuente: opennet.ru
