Ⅰ. UEFI(통합 확장 펌웨어 인터페이스, Unified Extensible Firmware Interface) 란?
운영체제(OS)와 하드웨어 사이의 인터페이스를 정의하는 펌웨어 표준입니다. 과거의 BIOS(Basic Input/Output System) 를 대체하기 위해 개발된 차세대 펌웨어 시스템으로 하드웨어 초기화, 부트로더 로딩, 보안 기능 등을 보다 현대적인 방식으로 수행합니다.
컴퓨터 전원을 누르는 순간부터 운영체제(윈도우, 리눅스)가 시작되기 전까지, 가장 먼저 일어나서 모든 하드웨어를 점검하고 준비시키는 프로그램이 바로 UEFI입니다.
Ⅱ. UEFI(통합 확장 펌웨어 인터페이스, Unified Extensible Firmware Interface) 등장 배경 (Background)
기존의 BIOS는 1980년대 IBM PC 시대의 설계로 여러가지 한계가 있었습니다.
ⅰ. 16비트 레거시 모드
ⅱ. 1MB 이하 메모리 접근 한계
ⅲ. MBR 기반의 2TB 디스크 제한
이를 개선하기 위해 Intel이 EFI(Extensible Firmware Interface) 를 먼저 개발했고, 2005년 이후 UEFI 포럼(UEFI Forum) 이 이를 표준화하여 UEFI 로 발전시켰습니다.
Ⅲ. UEFI(통합 확장 펌웨어 인터페이스, Unified Extensible Firmware Interface) 기능 및 특징
| 구분 | BIOS | UEFI |
| 동작 모드 | 16비트 리얼 모드 | 32/64비트 보호 모드 |
| 부팅 방식 | MBR (Master Boot Record) | GPT (GUID Partition Table) |
| 디스크 용량 한계 | 최대 2TB 이론상 | 9.4ZB (제타바이트) 이상 |
| 인터페이스 | 텍스트 기반 | GUI, 마우스 지원 |
| 확장성 | 제한적 | 드라이버 로드, 네트워크 부팅, 스크립트 가능 |
| 보안 부팅(Secure Boot) | 지원 안 함 | 지원 |
| 부팅 속도 | 상대적으로 느림 | 빠름 (병렬 초기화 가능) |
Ⅳ. UEFI(통합 확장 펌웨어 인터페이스, Unified Extensible Firmware Interface) 구조
| 단계 | 단계명 | 역할 |
| 1 | SEC (Security Phase) | 전원 인가 직후 CPU 초기화 및 보안 체크 수행 |
| 2 | PEI (Pre-EFI Initialization Phase) | 메모리 및 칩셋 초기화 부트 장치 탐색 |
| 3 | DXE (Driver Execution Environment) | 드라이버 로드 및 하드웨어 초기화 UEFI 서비스 제공 시작 |
| 4 | BDS (Boot Device Selection) | 부팅 가능한 OS 로더 선택 |
| 5 | RT (Runtime Phase) | OS 부팅 후에도 일부 서비스 (시간, 변수, 부트 서비스 등) 제공 |
Ⅴ. UEFI(통합 확장 펌웨어 인터페이스, Unified Extensible Firmware Interface) 주요 기능
ⅰ. Secure Boot
: 인증된 부트로더만 실행하여 루트킷 및 부트킷 공격 방지
ⅱ. Fast Boot / Hybrid Boot
: 하드웨어 초기화 단계를 최소화하여 부팅 속도 향상
ⅲ. Network Boot (PXE over IPv6)
: 네트워크를 통한 원격 OS 설치 가능
ⅳ. UEFI Shell
: 명령어 기반의 진단/관리 환경 제공
ⅴ. NVRAM (Non-Volatile RAM)
: 부트 설정 정보, 변수 등을 비휘발성 메모리에 저장
Ⅵ. UEFI(통합 확장 펌웨어 인터페이스, Unified Extensible Firmware Interface) 부팅 과정
| 단계 | 설명 |
| 1 | 전원 인가 |
| 2 | UEFI 펌웨어 로드 |
| 3 | 하드웨어 초기화 (CPU, RAM, Storage 등) |
| 4 | UEFI Boot Manager 실행 |
| 5 | OS Boot Loader (예: Windows Boot Manager, GRUB 등) 선택 |
| 6 | 운영체제 커널 로드 및 실행 |
Ⅶ. UEFI vs GPT 비교
UEFI는 GPT(GUID Partition Table) 와 함께 사용됩니다.GPT는 기존 MBR의 4개 파티션 제한을 없애고,
128개 이상의 파티션을 지원하며 디스크 복원력도 높습니다.
| 구분 | MBR (Master Boot Record) |
GPT (GUID Partition Table) |
| 최대 파티션 수 | 4 | 128+ |
| 디스크 크기 한계 | 2TB | 9.4ZB |
| 백업 파티션 테이블 | 없음 | 있음 |
| 사용 환경 | BIOS | UEFI |
Ⅷ. UEFI(통합 확장 펌웨어 인터페이스, Unified Extensible Firmware Interface) 실제 예시
| 운영체제 | UEFI 사용 여부 및 특징 | 부트 구조 |
| Windows | Windows 8 이상부터 기본적으로 UEFI + GPT 사용 | BIOS 모드에서는 MBR 구조로 설치 |
| Linux (Ubuntu, Fedora 등) | EFI 파티션(/boot/efi) 에 GRUB 부트로더 설치 | UEFI 기반 부팅 지원 |
| Mac (Intel / Apple Silicon) | EFI 구조 기반 부팅 시스템 사용 | 하드웨어에 통합된 UEFI 펌웨어활용 |
Ⅸ. UEFI(통합 확장 펌웨어 인터페이스, Unified Extensible Firmware Interface) 장 · 단점
| 구분 | 설명 |
| 장점 | 1) 빠른 부팅 (Fast Boot) 2) 대용량 디스크 지원 3) 보안 부팅으로 악성코드 방지 4) GUI 기반 설정 5) 확장성 높은 구조 |
| 단점 | 1) 초기 설정 복잡 (특히 멀티부팅 환경) 2) 레거시 OS 호환성 부족 3) 보안 부팅 해제 필요 시 복잡함 |