前一期的文章我們談到電腦(系統)軟體的作業系統(Operating System, OS),然而在電腦(系統)運行OS的時候,能夠將電腦週邊硬體設備及其他I/O裝置提供給OS的,其實是看不見的基本輸入輸出系統(Basic Input/Output System, BIOS),簡直就是電腦(系統)的靈魂。因此,在本期的<GIPR Channel>文章裏,強哥要向各位同學介紹電腦(系統)的靈魂BIOS。
BIOS對企業競爭的重要性主要體現在技術優勢、產品差異化、市場占有率和長期發展等方面。它在企業競爭中扮演著關鍵角色,是硬體與軟體之間的橋樑,負責系統啟動和硬體資源管理,其設計的優劣直接影響產品性能和穩定性。BIOS的設計可以成為企業實現產品差異化的關鍵。隨著網路安全風險增高,BIOS在防篡改和資料保護中的作用越來越重要。高品質的BIOS設計能降低硬體測試和產品維護成本,提升整體開發效率,還可協助優化硬體使用效率,降低因資源浪費導致的生產成本。
透過BIOS創造長期競爭優勢,例如在BIOS技術上取得專利,建立技術壁壘,限制競爭對手進入市場,透過BIOS設計與其他軟硬體供應商合作(如CPU和GPU廠商),形成穩定的技術生態圈,有助於提升市場地位,技術領先可為企業創造先行者優勢,提高市場佔有率。BIOS亦是支持新技術(如AI、IoT、5G等)落地的關鍵,企業透過掌握BIOS技術,可快速進入相關市場。
總而言之,BIOS是企業技術能力的重要體現,直接影響產品的市場競爭力與長期發展。透過在BIOS領域的技術創新與專利保護,企業能夠在激烈的市場競爭中獲得更大的優勢。本期”什麼東西能申請專利”我們就來看看關於BIOS的議題。
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目次
- BIOS可以申請專利嗎?
- 發明專利案例
- 新型專利案例
- 設計專利案例
- 下期預告-電腦(系統)的驅動與韌體
一、基本輸入輸出系統(BIOS)可以申請專利嗎?
<<強哥貼心提醒!如果您不想看細節,只需要知道”BIOS是電腦的靈魂”,此段內容您可以只看圖片唷!>>
我們透過下圖去簡單理解電腦(系統)、作業系統(OS)、基本輸入輸出系統(BIOS)及硬體設備、I/O裝置之間的關係,圖中的方向表示整體系統運作的過程,由此可知,BIOS介於OS與硬體之間,作為互動及協調溝通的管道。以上只是快速地介紹一下BIOS,對於想要更多認識BIOS的同學,可以去看一下<維基百科>(https://zh.wikipedia.org/zh-tw/BIOS )。
下圖是古早以前的BIOS畫面…
下圖是統一可延伸韌體介面(Unified Extensible Firmware Interface, UEFI)…
UEFI是一種用來定義作業系統與系統韌體之間的軟體介面,作為BIOS的替代方案。可延伸韌體介面負責加電自檢(POST)、聯絡作業系統以及提供連接作業系統與硬體的介面。<維基百科>(https://zh.wikipedia.org/zh-tw/統一可延伸韌體介面 )
隨著硬體與軟體的發展,傳統BIOS逐漸被UEFI(Unified Extensible Firmware Interface,統一可延伸韌體介面)取代,其優點包括支援更大的硬碟(超過2TB)、更快的開機速度與更安全的啟動機制(如Secure Boot)、更友好的使用者介面(圖形化設定)。
接著,如何判斷「BIOS(&UEFI)」可不可以申請專利?BIOS(&UEFI)具不具備技術或設計?若要使「BIOS(&UEFI)」更具備「技術性或設計性」,強哥的建議是:
- 系統啟動過程的效率提升、硬體資源分配的新方法。
- 提高安全性的技術(如安全啟動、加密方案)。
- 和硬體介面的互動方法、與操作系統的互通機制。
- 特殊環境下的啟動過程(如虛擬化環境)。
<實際上還有許多例子,如果有興趣歡迎私下與強哥延伸交流>
最後,有沒有存在法定不予申請專利的事由?例如:
- 沒有涉及生物學方法、人類或動物之診斷、治療或外科手術方法;
- 不可以有妨害公共秩序或善良風俗的內容;
- 如果有設計性,但不能只有功能、藝術、電路布局;
- 單純的自然發現、科學原理、中文輸入/語言/數學/遊戲方法或規則本身、人為方法(如以手指夾球)、商業方法、傳統技藝等。
- 特別需要留意的是:單純的設計概念、單純程式碼本身,應屬於著作權。
二、發明專利案例
發明的重點在於必須具有「技術性」;發明專利保護利用自然法則之技術思想的創作,著重於功能、技術、製造及使用方便性等方面之改進。因此,以「BIOS(&UEFI)」技術取得發明專利並不違和,截至目前為止,發明專利主題與BIOS(&UEFI)有關聯,核准且仍有效的發明專利共有67件。以下舉出幾個發明專利案例讓大家瞧瞧:
- 一種基本輸入輸出系統(BIOS)設置選單進入方法(專利號I858438),申請日期2022/11/25,本發明專利公開一種基本輸入輸出系統(BIOS)設定選單存取方法。它詳細說明了一套由多個處理單元組成的系統,透過一系列步驟,回應使用者請求並開啟BIOS設定選單。這些步驟包含:接收使用者登入及解鎖請求、產生系統事件記錄、驗證解鎖指令,以及最終執行BIOS設定選單。文件中包含流程圖,圖示說明了不同單元間的互動和資料流程,以視覺化方式呈現該方法的步驟和條件判斷。其目的在於提供一種更安全、更有效率的BIOS設定選單存取機制。
- 一種藉由監測對BIOS或UEFI屬性進行之組態改變之鏈來偵測安全威脅(專利號I791975),申請日期2020/04/16,本發明專利公開一種偵測韌體入侵攻擊(IHS)的系統和方法。其核心概念是監控BIOS或UEFI屬性組態變化的鏈,藉由將觀察到的變化與已知的入侵指標(IoA)比對,來識別潛在的攻擊。系統會在偵測到符合IoA的組態變化鏈時發出警報。文件包含詳細的系統架構圖和流程圖,說明如何實作這套偵測機制,以及各種可能的入侵途徑和對應的IoA。
- 一種BIOS切換裝置(專利號I750215),申請日期2017/08/30,本發明專利公開一種能讓使用者在兩個BIOS版本(BIOS1與BIOS2)之間切換的系統。該裝置的核心是一個複雜可程式邏輯裝置(CPLD),它根據一個可移動的切換元件的位置,從儲存模組中選擇並輸出其中一個BIOS版本給基板管理控制器(BMC)。文件詳細闡述了該裝置的組成元件、工作原理以及各種控制訊號的流程,目的在於說明其提升系統穩定性與彈性的功能。
- 一種UEFI BIOS開機及更新之系統及方法、記錄媒體及電腦程式產品(專利號I525542),申請日期2013/09/09,本發明專利公開一種利用可選的韌體更新方法,在不關閉系統的情況下更新UEFI BIOS的技術。文件中包含流程圖,闡述了不同步驟的韌體更新流程,包含初始階段、更新過程以及錯誤處理機制,目的是提高UEFI BIOS更新的效率和可靠性,並降低系統停機時間。關鍵在於其多種備援機制,讓更新過程更穩健。
三、新型專利案例
新型專利保護的是有形物品,而非技術概念或製造方法。因此,如果申請的「BIOS(&UEFI)」專利有物體之構造組合(如物的系統框架、架構、裝置等),仍然可能得到保護,但是,強哥必須強調,新型專利不適合申請「BIOS(&UEFI)方法」”,除非申請的BIOS(&UEFI)與物體、裝置、設備有關,否則也會出現非常虛幻的專利內容。以下舉出已經過期的兩個新型專利案例(一個消滅、一個核准)跟大家分享:
- 一種會說話的BIOS(專利號517863),申請日期2000/05/29,本新型公開一種具備語音功能的BIOS系統。其核心在於利用語音提示引導使用者完成系統初始化和偵錯過程,並透過語音回饋呈現系統狀態。說明書包含系統流程圖,詳細說明了各個步驟,包括啟動、晶片組設定、系統檢查、以及各種可能的錯誤狀況及對應的語音提示,旨在提升使用者體驗,並提供更友善的電腦使用介面。整體來說,這項專利旨在改良傳統BIOS的使用者介面,以語音輸出取代傳統的文字訊息顯示,實現更直觀、易懂的操作方式。
- 一種可容錯之基本輸出入系統(BIOS)(專利號450383),申請日期1999/08/13,本新型公開一種系統的設計架構,其核心在於利用多個內嵌記憶體達成容錯能力,即使部分元件失效,仍能維持系統正常運作。說明書中包含系統架構圖、流程圖以及詳細的功能說明和運作原理,旨在闡述此新型BIOS如何提升系統的可靠性和穩定性,並解決傳統BIOS易受單點故障影響的問題。
四、設計專利案例
申請設計專利的設計必須符合兩個條件:「應用於物品」、「透過視覺訴求」,表示設計必須透過視覺方式呈現。實際上發明專利較能保護技術功能性、設計專利較能保護設計功能性。其實強哥認為BIOS(&UEFI)的圖形化介面或ICON十分適合透過設計專利予以保護,但或許軟體產業在本國市場不夠大,因此截至目前為止本國似乎沒有BIOS(&UEFI)的設計專利。這次強哥就只好改查詢中國大陸在設計說明書中提及「BIOS(&UEFI)」的專利申請,果然不負眾望地找到8件。以下分享幾件中國大陸的設計專利案例:
- 一種帶複雜資訊載入過程圖形化使用者介面的顯示屏幕面板(公告號CN307556591),申請日期2022/06/22,此專利著重於顯示屏幕面板的圖形使用者介面設計,該介面能動態顯示複雜資訊的加载過程,包含成功與失敗狀態,並能引導使用者至錯誤詳情頁面。此設計應用範圍廣泛,包含手機、電腦、平板電腦及車載導航儀等產品。設計說明中記載,當介面演變為介面變化狀態圖1,BIOS自動載入;BIOS自動載入成功後,UEFI Driver自動載入。
- 一種帶智慧計算模擬圖形化使用者介面的電腦(公告號CN306802479),申請日期2021/09/03,此設計專利詳述了該電腦的設計,特別著重於其圖形使用者介面 (GUI),並說明該介面如何以擬人化的方式顯示不同組件間的邏輯關係和工作模式,例如透過設計的主視圖和使用狀態參考圖,展示不同操作狀態下各組件(例如BIOS)的互動關係。申請人同時請求保護設計的色彩。總之,這份文件記錄了這項電腦外觀設計的細節,以及申請專利的相關資訊。
- 一種帶主機板基礎輸入輸出系統圖形化使用者介面的電腦(公告號CN306670746),申請日期2021/07/09,此設計專利其核心在於電腦啟動時顯示的圖形化使用者介面(GUI)的設計。這個GUI顯示主機板的系統資訊,例如時間、型號、版本、記憶體、硬碟、風扇等,並允許使用者透過不同的按鈕(例如超頻OC、進階ADVANCE、BIOS設定等)瀏覽和調整相關設定。文件包含主視圖及七個界面變化狀態圖,詳細說明了不同操作下GUI的變化。
五、結語:下期預告-電腦(系統)的驅動與韌體
BIOS(基本輸入輸出系統)是電腦系統的基礎,如同電腦的靈魂,在作業系統OS和硬體之間扮演橋樑角色。BIOS負責系統啟動和硬體資源管理,其設計優劣直接影響產品效能和穩定性。隨著技術發展,傳統BIOS逐漸被UEFI(統一可延伸韌體介面)取代,UEFI提供更快的開機速度、更安全的啟動機制和更友好的使用者介面。其實BIOS(&UEFI)是一種韌體,內嵌於電腦系統主機板或主機板上的小型記憶體晶片上,作為電腦硬體與作業系統之間的介面使用。
總結來說,發明專利側重於保護BIOS(&UEFI)的技術方案,例如系統啟動過程的效率提升、硬體資源分配的新方法、安全性技術、與硬體/作業系統的互動機制等。新型專利適用於與BIOS(&UEFI)相關的硬體裝置與架構。設計專利可以用來保護BIOS(&UEFI)的圖形化使用者介面或圖示設計。BIOS(&UEFI)的技術創新和專利保護對企業提升競爭力和市場佔有率至關重要。優良的BIOS設計可以提升產品效能和穩定性,降低生產成本,並協助企業建立技術壁壘,形成穩定的技術生態圈。
當然,如果研發、行銷、經營者應把時間、精神智力都灌注在本職上,因此挖掘專利、申請專利的工作就交給專家吧!如果有興趣找強哥談談,讓強哥協助您取得所需重要資訊、追蹤技術、專利挖掘、迴避風險,歡迎與強哥聯繫。
在下一期的<GIPR Channel>文章裡,我們將繼續專利申請系列的相關案例介紹,軟體發展迅速且日新月異,已經廣泛被應用在各行各業中,所以強哥最近的專利申請系列都會從電腦軟體案例講起,下一期開始強哥會繼續以實務案例來分享什麼東西可以申請專利。敬請期待!