UEFI (Unified Extensible Firmware Interface)（UEFI: ユーイーエフアイ）

2025年10月15日

UEFI (Unified Extensible Firmware Interface)（UEFI: ユーイーエフアイ）

英語表記: UEFI (Unified Extensible Firmware Interface)

概要

UEFIは、「Unified Extensible Firmware Interface（統合型拡張可能ファームウェアインターフェース）」の略称であり、従来のファームウェアであるBIOS（Basic Input/Output System）に代わって、現代のコンピューターシステムに広く採用されている新しい標準規格です。これは、コンピューターの電源が投入されてからOS（オペレーティングシステム）が起動するまでの初期処理を担うという、BIOS/UEFIの機能の中核を成しています。UEFIの導入により、起動時間の劇的な短縮、大容量ストレージへの対応、そして高度なセキュリティ機能の実現が可能となりました。

詳細解説

UEFIは、ハードウェアとソフトウェアの関係において、非常に重要な橋渡し役を担っています。コンピューターが起動する際、最初に実行されるソフトウェアがこのUEFIであり、CPUやメモリ、ストレージといったハードウェアを正しく認識し、初期設定を完了させた後、OSに制御を引き継ぎます。

BIOSからの進化とその役割

従来のBIOSは16ビットモードで動作し、利用できるメモリ空間が1MBに制限されており、起動処理に時間を要していました。また、ストレージのパーティション形式としてMBR（Master Boot Record）を使用していたため、2TBを超える大容量ドライブに対応できないという技術的な限界がありました。

これに対し、UEFIは32ビットまたは64ビットモードで動作するため、現代の高速なCPUの性能を最大限に引き出すことができ、OSの起動時間を大幅に短縮しています。これは、BIOS/UEFIの機能が現代のハードウェアに合わせて拡張された結果と言えます。

主要な機能と構成要素

GPT (GUID Partition Table) 対応
UEFIは、MBRに代わりGPT（GUID Partition Table）を標準でサポートしています。これにより、2TBを超える巨大なストレージデバイスを扱うことが可能となり、現代のデータ量の増加に対応しています。これは、ファームウェアのレベルでハードウェアの限界を押し広げる、非常に重要な役割です。
セキュアブート (Secure Boot) 機能
UEFIが提供する最も重要な新機能の一つがセキュアブートです。これは、OSローダーや起動に必要なコンポーネントが、信頼できる認証局によってデジタル署名されているかどうかを確認する機能です。もし不正なコードやマルウェアが起動プロセスに介入しようとした場合、UEFIがそれを検知し、起動を停止します。これにより、OSが立ち上がる前にシステムを乗っ取るタイプのマルウェア（ルートキットなど）からコンピューターを守り、BIOS/UEFIの機能がセキュリティ面で大きく進化しました。
拡張性とモジュール性
UEFIはモジュール構造を採用しており、OSが起動する前の段階で、ネットワーク接続やグラフィカルな設定画面（GUI）を提供できます。マウス操作が可能な設定画面を見たことがある方も多いと思いますが、これもUEFIの柔軟な設計によるものです。これにより、システム管理やトラブルシューティングが格段に容易になりました。
起動処理の高速化
UEFIは、必要なハードウェアの初期化を並行して行うことができ、また、OSの起動に必要な情報をキャッシュすることで、迅速な起動を実現しています。この高速化は、ユーザー体験の向上に直結しており、ハードウェアとソフトウェアの関係をよりシームレスにしています。

このように、UEFIは単にBIOSを置き換えただけでなく、セキュリティ、拡張性、利便性のすべてにおいて、現代のコンピューティング環境に不可欠なファームウェアの役割を担っているのです。

具体例・活用シーン

1. 起動画面の進化

従来のBIOS設定画面は、黒い背景に白い文字が並ぶ、キーボード操作のみの質素なものでした。しかし、UEFIを搭載した最新のPCでは、マウスを使ってアイコンをクリックしたり、グラフィカルなメーターでCPU温度を確認したりできる、OSに近い見た目の設定画面が利用できます。これは、UEFIが高度なグラフィックス処理能力を持っている証拠であり、BIOS/UEFIの機能がユーザーインターフェースの面で大きく改善された例です。

2. 大容量ドライブの使用

もしあなたが4TBのハードディスクドライブを購入し、それを起動ドライブとして使いたいと考えた場合、UEFIの存在が不可欠です。従来のBIOS環境（MBR形式）では、そのドライブの容量をフルに活用することはできませんでした。しかし、UEFIとGPTの組み合わせにより、巨大なストレージ空間を効率的に管理し、起動ドライブとして利用することが可能になります。これは、高性能なハードウェアとソフトウェアの関係を支える基盤技術なのです。

3. アナロジー：厳格な国際空港の入国審査

UEFIの動作を理解するための具体例として、「国際空港の入国審査」を想像してみてください。

従来のBIOSは、まるで「古い時代の小さな港の門番小屋」のようなものでした。門番は手書きの台帳（16ビット）で、荷物（ストレージ）の制限も厳しく、処理が遅い。誰が来ても、確認事項が少なければ通してしまいがちでした。

一方、UEFIは「最新鋭の国際空港の入国審査ゲート」です。

高速処理と大容量対応: 最新の高速スキャナー（32/64ビット処理）と、大きな荷物（GPT）を扱う能力を持っています。
セキュアブート: ここで最も重要なのがセキュアブートです。UEFIゲートは、OSという「乗客」が本当に正規の航空会社（認証局）によって発行された「搭乗券（デジタル署名）」を持っているか、厳格にチェックします。もし偽造された搭乗券や、不正な目的を持った乗客（マルウェア）が紛れ込もうとしたら、UEFIはその場で起動をブロックします。
迅速な引き渡し: すべてのチェックが完了すると、UEFIはOSという乗客を安全かつ迅速に目的地（システムの利用開始）へと送り届けます。

この「厳格な入国審査」機能こそが、現代のコンピューターシステムにおいて、ファームウェアが担うべきセキュリティと信頼性の向上を実現しているのです。

資格試験向けチェックポイント

UEFIに関する知識は、IT Passportから応用情報技術者試験まで、ハードウェアとソフトウェアの関係、特にシステム管理やセキュリティの文脈で頻出します。

| 試験レベル | 重点項目 | 出題パターンと対策 |
| :— | :— | :— |
| ITパスポート (IP) | 定義とメリット | 出題パターン: 「従来のBIOSと比較したUEFIの利点として正しいものはどれか？」
対策: 「高速起動」「2TB超のストレージ対応（GPT）」「BIOSの後継規格」という基本的な定義とメリットを理解していれば十分です。UEFIがファームウェアの一種であることを確認してください。 |
| 基本情報技術者 (FE) | 技術的特徴とセキュリティ | 出題パターン: 「UEFIの特徴であるセキュアブート機能の説明として適切なものはどれか？」
対策: BIOSの16ビット動作に対し、UEFIが32/64ビット動作すること、MBRからGPTへの移行、そして最も重要なセキュアブートの役割（未署名のOSローダーの実行を防ぐ）を正確に説明できるようにしておきましょう。BIOS/UEFIの機能がセキュリティ面にシフトしている点を押さえてください。 |
| 応用情報技術者 (AP) | システム設計とセキュリティ応用 | 出題パターン: 「UEFIのセキュアブート機能が防止できる脅威（ルートキットなど）について説明せよ。」または「UEFIシステムの導入がシステム運用管理にもたらす利点（リモート管理、GUI設定など）を述べよ。」
対策: セキュアブートがOS起動前のマルウェア（特にファームウェアレベルのルートキット）対策に有効であることを深く理解する必要があります。また、UEFIのモジュール性や拡張性が、システム監査やリモート診断にどのように役立つかという、より応用的な視点が必要です。|