随着单板计算机在嵌入式系统和轻型桌面环境中的普及,越来越多的用户和开发者希望在ARM架构的SBC上实现类似PC端的标准化启动体验。传统ARM设备通常依赖于设备树(Device Tree)来管理硬件信息和启动流程,但这在灵活性和兼容性方面受到一定限制。UEFI(统一可扩展固件接口)作为现代计算平台的引导标准,正逐步进入ARM SBC领域,尤其是基于Rockchip RK3588等强大SoC的设备。本文详细介绍了在ARM SBC上安装UEFI固件的实践经验,旨在帮助用户理解相关技术背景,掌握安装步骤,并认识到当前面临的挑战和可能的解决方向。 首先,了解UEFI固件在ARM平台的重要性至关重要。UEFI提供了一个统一的启动环境,使得操作系统引导更加标准化和可扩展。
相比于传统的启动方式,UEFI允许使用复杂的启动管理器如GRUB,支持多启动操作系统,加载网络映像,甚至实现安全启动。对于需要多系统环境或硬件抽象层统一的开发者和高级用户,UEFI带来了极大的便利。 以Rock 5 ITX+为例,这款基于Rockchip 3588 SoC的Mini-ITX兼容板卡具有丰富的扩展接口和高性能特性。由于其配置了一颗4针Molex电源接口和ATX电源连接器,用户可以轻松整合到标准机箱环境中。然而默认启动路径依赖于侧面微型SD卡插槽,使得每次系统安装或切换操作系统时必须拆开机箱,更加繁琐。对此,社区开发了基于EDK2的UEFI固件,允许用户直接通过SPI闪存启动,支持从USB等多种介质加载通用ARM Linux发行版。
EDK2作为UEFI的参考实现,已经针对Rockchip RK3588系列芯片进行了适配。通过下载官方或社区维护的rock-5-itx UEFI版本,用户即可替换板载SPI闪存中的启动固件。替换过程稍显特殊,需要先启动一个稳定的Armbian系统(推荐25.2.2 Noble Gnome版本,内核6.1以上以确保良好的兼容性),并利用GNOME磁盘工具将固件镜像直接写入SPI闪存。虽然写入过程中系统可能冻结数秒,但只要等待完成即可完成刷新。随后重新启动,拔出微型SD卡,使用第一个HDMI接口可看到UEFI启动界面,进行固件设置。 固件设置中最关键的选项之一是ACPI与设备树的切换。
传统ARM系统大量依赖设备树描述硬件,而PC平台则多使用ACPI实现设备管理。Rock 5 ITX+的UEFI固件允许三种模式切换:仅ACPI,仅设备树,或两者兼用。用户可以根据需要启用设备树的主线配置,同时开启DTB覆盖和固件修正补丁,以保证兼容更多操作系统的启动。 然而,使用UEFI固件启动通用ARM Linux镜像的关键瓶颈在于内核版本支持。当前主流发行版如Debian 13虽然稳定,但内核版本尚不足以全部支持RK3588硬件加速,尤其是需要6.15及以上内核以实现硬件加速的图形桌面体验。幸运的是,Ubuntu和Fedora等发行版推出了每日构建版本和Rawhide测试版,包含更新的内核支持,能够正常加载并运行UEFI启动的系统。
在使用Fedora Rawhide时,用户反馈需要将固件设置的配置表模式切换为仅设备树方能获得显示输出,并经过几次重启后成功进入安装界面。安装过程流畅,支持多语言选择及硬盘分区方案,完成后进入GNOME桌面环境。虽然声音驱动初期存在问题,但网络和基本显示功能表现出色。Ubuntu 25.10则展现了更成熟的品质,开箱即用支持声音和图形加速,甚至Vulkan图形API亦可正常运行,表现出对ARM板卡的深度适配。 对那些追求极致多系统环境和灵活启动方式的用户来说,UEFI带来了重要改进。用户不仅能从USB、NVMe或eMMC等多媒体启动,还能够轻松切换不同操作系统版本。
这对需要稳定远程服务器或多用途工作站的用户来说尤其宝贵。 当然,当前UEFI在ARM SBC上的应用尚处于发展阶段。部分硬件如NPU(神经处理单元)驱动支持尚未完善,需要内核进行定制编译或等待官方驱动。另外,恢复出厂固件也需借助原厂提供的Linux Loader及相关工具,避免因非规范操作导致设备不可用。官方社区和论坛持续活跃,用户遇到问题亦能获取及时帮助,技术更新迅速。 综上所述,安装UEFI固件为ARM单板计算机带来了革命性的启动体验提升,标准化启动流程使得多操作系统支持成为可能,也大大降低了系统维护难度。
随着Linux内核及发行版不断完善支持,未来几年内基于Rockchip 3588等主流平台的UEFI生态将逐步成熟,实现真正的即插即用和高性能ARM桌面环境。对于热衷于探索新技术、追求高效流程的研发者和爱好者来说,掌握在ARM SBC上安装与配置UEFI固件的技巧无疑极具价值,不仅开辟了更多应用场景,也为硬件扩展和软件开发提供了坚实基础。 。
