ブートローダー史 BIOS→UEFI→GRUB 1980-2026（ブートローダー史）
Boot Process+Bootloader 45年史 1980-2026。IBM PC BIOS (1981 IBM PC 5150・Awards/AMI/Phoenix・8086 Real Mode 16bit・MBR Master Boot Record 512Bytes・BIOS POST Power-On Self-Test+CMOS Setup)・Award BIOS+AMI BIOS+Phoenix BIOS+InsydeH2O・Coreboot (旧LinuxBIOS 1999 LANL Ron Minnich FOSS・Chromebook+Purism Librem採用)+SeaBIOS (Coreboot Payload Legacy)・OpenSBI RISC-V (Boot Firmware FOSS)・EFI Extensible Firmware Interface (1998 Intel Itanium)→UEFI Unified EFI (2007 UEFI Forum 2.0+・GPT GUID Partition Table 2TB+対応 Disk・Secure Boot Microsoft 2012 Win 8 Required・Boot Manager efibootmgr・FAT32 ESP EFI System Partition)・Coreboot+EDK II FOSS UEFI Reference・LILO Linux Loader (1992 Werner Almesberger→廃止 2015)・GRUB GNU GRand Unified Bootloader (1995 Erich Boleyn FSF・GRUB Legacy 0.97)→GRUB 2 (2.00 2012・Modular Module Lua・現Linux Default)・systemd-boot (旧gummiboot 2012→systemd 2015 Lennart Poettering統合・UEFI Only シンプル)・rEFInd (Macgazine Mac UEFI Manager)・rEFIt 旧Mac・Windows Boot Manager BCD bootmgr・SecureBoot+TPM 2.0+Measured Boot+Verified Boot・Heads (Trammell Hudson Coreboot+Linux Boot)・LinuxBoot (Project FOSS Coreboot+Linux Kernel)・¥0 OSS。
概要
1980年代から2026年にかけて、PC の起動プロセスは BIOS → UEFI → GRUB / systemd‑boot という進化を遂げてきた。最初は IBM PC 5150 で 8086/16‑bit の BIOS が 512 バイトの MBR を読み込み、リアルモードで OS を起動した。2000 年代に入ると UEFI が登場し、GPT と Secure Boot が標準化。Linux では GRUB 2 がデファクトスタンダードとなり、近年は systemd‑boot が UEFI 専用の軽量ブートマネージャとして採用されるケースが増えている。2025‑2026 年の動向では、Coreboot の FOSS 版が多くの Chromebook や Purism Librem に統合され、LinuxBoot が実用化段階に入るなど、オープンソースベースのブートファームウェアが主流へ向かっている。
主な特徴・仕組み
| 期間 | ファームウェア | 主要機能 | 代表的な数値仕様 |
|---|---|---|---|
| 1980‑1995 | IBM PC BIOS (5150) | POST, 16‑bit Real Mode, 512‑byte MBR | 512B, 2 KiB sector, 1 MB RAM limit |
| 1995‑2005 | Award/AMI/Phoenix BIOS | 32‑bit Protected Mode, 2 TB MBR | 512B, 4 KiB sector, 2 TB limit |
| 2000‑2015 | UEFI 2.0+ | GPT, Secure Boot, 64‑bit, 8 GiB RAM | 512B, 4 KiB sector, 9.4 EB GPT |
| 2015‑2026 | GRUB 2.x / systemd‑boot | Modular modules, Lua scripting, UEFI only | 512B, 4 KiB sector, 9.4 EB GPT |
| 2025‑2026 | Coreboot + LinuxBoot | FOSS, TPM 2.0, Measured Boot | 512B, 4 KiB sector, 9.4 EB GPT |
- BIOS は 16‑bit リアルモードで起動し、MBR の 512 バイトを読み込む。
- UEFI は 64‑bit Protected Mode に移行し、GPT と Secure Boot をサポート。
- GRUB 2 はモジュール化でカーネルイメージを選択し、Lua でカスタマイズ可能。
- systemd‑boot は UEFI の EFI System Partition（ESP）から直接起動し、設定ファイルは単純なテキスト。
- Coreboot はハードウェア初期化を Linux カーネルに任せ、LinuxBoot で完全に Linux がブートファームウェアを担う。
具体例・対応製品 (テーブル必須)
| 製品名 | 型番 | 主要ブートファームウェア | スペック |
|---|---|---|---|
| IBM PC 5150 | 5150 | IBM BIOS 1.0 | 8088, 256 KB RAM, 1 MB HDD |
| Dell XPS 13 9310 | XPS9310 | UEFI 2.9, Secure Boot | 11th Gen Intel i7, 16 GB RAM, 512 GB SSD |
| Lenovo ThinkPad X1 Carbon Gen 9 | X1C9 | Coreboot 2025, LinuxBoot | 10th Gen Intel i7, 32 GB RAM, 1 TB SSD |
| Purism Librem 15 | Librem15 | Coreboot + SeaBIOS | 10th Gen Intel i7, 32 GB RAM, 1 TB SSD |
| Raspberry Pi 4 Model B | Pi4B | UEFI 2.8 (via rEFInd) | 1.5 GHz 4‑core, 8 GB RAM, 32 GB eMMC |
| Apple MacBook Pro 14" | MBP14 | rEFInd (legacy) | M1 Pro, 16 GB RAM, 1 TB SSD |
| HP Spectre x360 14 | Spectre14 | UEFI 2.9, Secure Boot | 11th Gen Intel i7, 16 GB RAM, 512 GB SSD |
| ASUS ROG Strix G15 | ROGG15 | UEFI 2.9, Secure Boot | 10th Gen Intel i7, 32 GB RAM, 1 TB SSD |
| Google Pixelbook Go | PixelbookGo | UEFI 2.9, Secure Boot | Intel Core i5, 8 GB RAM, 256 GB SSD |
| Microsoft Surface Laptop 5 | SurfaceL5 | UEFI 2.9, Secure Boot | 11th Gen Intel i7, 16 GB RAM, 512 GB SSD |
選び方・注意点
- OS 互換性 – Windows 11 は Secure Boot 必須。Linux では GRUB 2 か systemd‑boot が推奨。
- ハードウェアサポート – 2 TB 以上のディスクを使う場合は GPT が必須。
- セキュリティ要件 – TPM 2.0 と Measured Boot が必要な場合は Coreboot + LinuxBoot を検討。
- カスタマイズ性 – スクリプトでブートローダーを拡張したいなら GRUB 2。
- デバイスの更新頻度 – 旧世代の BIOS しか搭載していないノートは UEFI へのアップグレードが不可。
関連用語との違い
- BIOS vs UEFI – BIOS は 16‑bit リアルモード、UEFI は 64‑bit Protected Mode。
- GRUB vs systemd‑boot – GRUB はモジュール化で多機能、systemd‑boot は UEFI 専用で設定が簡易。
- Coreboot vs SeaBIOS – Coreboot は FOSS でハードウェア初期化を Linux に任せ、SeaBIOS は Coreboot のレガシーロード。
- LinuxBoot vs GRUB – LinuxBoot は Linux カーネルがブートファームウェア全体を担い、GRUB はブートマネージャとして機能。
よくある質問 (FAQ)
-
Q: 2025 以降、Windows 11 以外の OS でも Secure Boot が必須ですか？
A: Windows 11 は Secure Boot が必須だが、Linux ではオプション。Secure Boot を無効にすれば起動できる。 -
Q: Coreboot を自前でビルドするメリットは？
A: FOSS でカスタムハードウェア初期化が可能。TPM 2.0 や Measured Boot を組み込みやすい。 -
Q: systemd‑boot は UEFI しかサポートしないと聞きましたが、レガシー BIOS でも使えますか？
A: いいえ。systemd‑boot は EFI System Partition を前提としているため、レガシー BIOS では GRUB 2 が必要。
まとめ
1980 年代の 16‑bit BIOS から 2026 年のオープンソースベースの Coreboot・LinuxBoot まで、ブートファームウェアはハードウェア初期化から OS 起動までの役割を拡大しつつある。UEFI の GPT と Secure Boot が標準化され、Linux では GRUB 2 が長年主流だったが、systemd‑boot が UEFI 専用の軽量化を実現。2025‑2026 年の動向では、FOSS 版 Coreboot が Chromebook や Purism Librem に採用され、LinuxBoot が実用化段階に入ることで、ブートプロセス全体が Linux に統合されるケースが増えている。選択肢は OS、セキュリティ要件、ハードウェア互換性に応じて決定すべきであり、最新のファームウェアバージョンとハードウェアサポートを確認することが重要である。