CESA-2020-2-012 计算机基本输入输出系统（BIOS）技术要求 第2部分：服务器 征求意见稿编制说明

中国电子工业标准化技术协会

一、工作简况

1、项目来源和工作单位

2020年中国电子技术标准化研究院启动了团体标准《服务器BIOS通用技术

要求》的研制工作，该标准由中国电子工业标准化技术协会下达立项通知，立项

号CESA-2020-2-012。任务下发后，由中国电子技术标准化研究院牵头，起草单

位包括中国电子技术标准化研究院，华为技术有限公司、天津飞腾信息技术有限

公司、龙芯中科技术股份有限公司、上海兆芯集成电路有限公司、无锡先进技术

研究院、中电科技（北京）有限公司、南京百敖软件股份有限公司、阿里巴巴技

术有限公司、统信软件技术有限公司、同方股份有限公司腾讯科技(深圳)有限

公司、浪潮电子信息产业股份有限公司、海光信息技术股份有限公司、中国长城

科技集团股份有限公司。归口单位为中国电子工业标准化技术协会和中国电子技

术标准化研究院。

2、主要工作过程：

（一）标准预研

为推动服务器BIOS架构的演进和技术能力提升，促进系统兼容性，并提供系

统测试和选型的依据，2020年1月由中国电子技术标准化研究院牵头，联合产业

链参与单位对服务器整机厂商的共性需求进行了调研和分析，初步确定了制定

BIOS技术要求的标准方案。

（二）标准立项

2020年2月，标准牵头单位中国电子技术标准化研究院，联合华为技术有限

公司在中国电子工业标准化技术协会内申请立项，并通过评审，成为协会正式标

准制定项目。

（三）标准编制

2020年3月30日，标准组各参编单位完成第一轮标准研制工作并汇总形成初

步文稿。

中国电子工业标准化技术协会

2020年5月14日，标准组第二次标准编制讨论会，各参与单位交换、讨论编

制意见，形成标准讨论稿第二版。

2020年6月3日，标准组第三次标准编制讨论会，对标准草案涉及的安全问题

进行了讨论并修改文稿，发起第一次组内意见征集。

2020年6月29日，累计收到12家单位共计79条意见，完成标准组内意见修改，

完成征求意见文稿草案。

2020年9月2日，标准组第四次标准编制研讨会，完成评审意见的讨论，并发

起第二次组内意见征集。

2020年10月13日，标准组第五次标准编制研讨会，根据征集到的意见，讨论

并确认修改。

2021年1月13日，标准组发起第三次意见征集，共收到13条评审意见，将确

定的修改合入文稿，完成征求意见文稿；

2021年3月5日，标准组发起第四次意见征集，将确定的修改合入文稿，完成

征求意见文稿；

3、主要起草人及其所做的工作

本标准由中国电子技术标准化研究院牵头组织编制，参与标准编制的成员单

位有华为技术有限公司、天津飞腾信息技术有限公司、龙芯中科技术股份有限公

司、上海兆芯集成电路有限公司、无锡先进技术研究院、中电科技（北京）有限

公司、南京百敖软件股份有限公司、阿里巴巴技术有限公司、统信软件技术有限

公司、同方股份有限公司腾讯科技(深圳)有限公司、浪潮电子信息产业股份有

限公司、海光信息技术股份有限公司、中国长城科技集团股份有限公司。中国电

子技术标准化研究院牵头负责标准化工作的组织、协调和标准文本的编制工作。

其他成员单位提供了标准所涉及的技术内容的材料，并全程参与了技术细节的讨

论。

二、标准编制原则和确定主要内容的论据及解决的主要问题

1、编制原则

在编制标准过程中，遵循了以下三项原则。

一是遵循国家法律、法规等相关规定，制定过程严格按照程序执行。本标准

的编制过程经历了标准编制筹备阶段、标准草案编制阶段（草案讨论、编制、内

中国电子工业标准化技术协会

部征求意见、修改、再征求意见等环节），制定过程严格按照国家标准制定程序

要求。目前是到审定稿的意见征求。本标准的编制严格遵循GB1.1《标准化工作

导则——标准的结构和编写》的要求，并使用中国标准编辑器进行文本的编辑。

二是充分借鉴和吸收国外相关文献和经验。本标准编制过程中，吸收借鉴了

一些国外的技术文献和经验，这些内容虽然没有正式成为国际标准，但已经成为

了业内广泛使用的方法、规范。

三是本标准本着立足于服务器的设计和应用需求，基于最新的技术方案，着

眼于未来的发展，使标准发挥最大的作用。在标准的技术内容编写上充分考虑了

服务器产品的技术特点和可操作性，从多个方面进行了详细的测试验证，以便于

标准能够在实际的应用中得到贯彻实施。

2、确定主要内容的依据

本标准是关于服务器的BIOS功能、安全性、可靠性、性能、能效等方面要求

的标准，工作组参考了国内外相关的标准资料。在标准内容确定过程中，调研了

包括CPU厂商、操作系统厂商、整机厂商及用户在内的十几家厂商，组织标准编

制单位的专家代表对整理的材料进行讨论、征求意见，同时进行试实验验证技术

要求的合理性和可行性，最终形成本审定稿。

从服务器用户的视角，来制定服务器BIOS系统的全面的技术要求：

1)设备支持的要求：从服务器硬件组成和BIOS的功能需求进行分析，BIOS

最基础的功能是完成硬件系统初始化，并将控制权顺利交接给操作系统。标准制

定中首先考虑的就是对各种硬件以及操作系统的兼容性，如对内存、存储设备、

输入输出设备、板卡、BMC、以及BIOSflash的相关要求

2)功能要求：BIOS本身的一些基本功能要求，例如启动OS要求、BIOS升

级要求、网络引导要求、诊断功能要求等。

3)安全要求：例如安全启动、可信度量、密码算法强度、BIOS代码保护、

敏感数据处理等。安全性也是系统的重要特性之一，BIOS作为硬件上电后第一

个被执行的软件，承载着系统信任链建立和传递的职责，本标准也对如何保证安

全性做了要求。

4)可靠性、可用性要求：随着技术的发展，服务器的硬件复杂度以及功耗不断

增加，可靠性和控制也成为本标准的重点技术之一。例如硬件故障处理与上报功能

中国电子工业标准化技术协会

等。

5)接口要求：遵从UEFI、ACPI、SMBIOS接口规范要求等。

6)能效管理要求：服务器的典型应用场景是数据中心，无论是国内阿里云、

华为云，还是国外亚马逊，通常情况下服务器的负载在30%以内，为了减少功耗

浪费，本规范也制定了能耗控制相关技术要求。例如支持CPU调频、休眠、功耗

封顶等

7)人机界面要求：例如热键操作、BIOS界面配置要求等。

3、编制过程中解决的主要问题

编制过程中的技术问题。在编制过程中针对技术问题和编制组专家以及邀请

行业内的专家共同探讨技术细节：

1）关于BIOS升级的问题：是否明确采用UEFICapsule？BIOS升级前的签名

认证是否与安全启动强关联？

经过起草组讨论：

升级方式不限制采用UEFICapsule，而是对达到的效果进行约束，实现路径

由各厂商自行设计，即保证了对外功能的规范性，又预留了差异化或方案创新的

空间。

BIOS升级前的签名认证与安全启动解耦，即使在未使能安全启动时，仍然可

以支持签名认证，使标准的适应性更强、更合理。

2）关于BIOS密码的问题：复杂度争议问题、防破解重拾次数和超时时间问

题。

关于密码复杂度，会后专家又查阅了NIST、等保等其他标准中关于密码的定

义，以及移动等客户需求，结合BIOS定位和特点，最终形成了统一的制定规则。

关于防破解重拾次数和超时时间问题，统一思想：本标准定义最小要求，各

厂家时间不能低于此要求，可以高于此要求。

3）关于功耗封顶的问题：BIOS规范是否需要功耗封顶？

起草组对是否需要规范功耗封顶存在分歧，经过场景分析和讨论，认为在实

际应用中，存在机柜功率小于机柜中服务器功率之和的情况，需要对服务器最大

功耗进行约束，从实现上可以通过管理软件（如BMC）给BIOS发送功耗封顶目标，

BIOS采用各种功耗调节手段，达成不超过目标功耗的效果。

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4）关于启动时间的问题：如何计算启动时间？

关于启动时间，以上电时间还是以BIOS启动时间开始计算，在什么硬件配置

下计算等存在较大分歧，因启动时间与硬件配置强相关，各厂家所做的服务器硬

件不能完全统一，无法简单的进行启动时间对比，因此最终决定本标准中删除启

动时间要求。

通过BIOS技术要求的标准来统一底层软硬件检测能力，也能够更好地为服务

器的质量控制提供检测服务，为服务器规模化应用提供技术支撑。

三、主要试验[或验证]情况分析

目前参与标准制定的编制组成员包含了目前国内核心的CPU厂商、BIOS厂

商、以及服务器厂商，编制组成员共同编制的技术要求大部分都是目前行业内统

一实施的规则，同期联盟内核心服务器厂商对也对本标准开展试验验证工作，(验

证报告见附录),验证了技术要求中重点内容的科学性、规范性和可操作性，同时

根据实验验证情况完善标准文本。标准完成后将组织更多服务器厂商进行符合性

内部验证及交叉互验。试验验证情况见附录1。

四、知识产权情况说明

本标准不涉及知识产权问题。

五、产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果

本标准可用于服务器的兼容性测试，可指导服务器的设计、实现、验证，本

标准体现服务器BIOS发展方向，导入先进的技术理念，并兼容国际标准，能反

映用户对服务器的需求，提升服务器产品的竞争力。

六、转化国际标准和国外先进标准情况

本标准未采用国际标准和国外先进标准。

七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性

本标准编制文本格式遵循国标本文件按照GB/T1.1-2020。

目前国际上有关BIOS的现有标准包含UEFIforum制定的UEFI、ACPI、PI

以及ARMSBBR等标准,UEFI主要定义BIOS内部、以及BIOS和OS间（为启动

操作系统）所需的接口。ACPI主要定义OS获取硬件信息的接口。SMBIOS主要

定义获取系统及组件管理信息的接口。PSCI定义OS控制ARM核的休眠唤醒接口。

这些标准主要面向BIOS相关的通用技术规范和专项技术规范，没有制定面向服

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务器BIOS的产品标准，无法指导服务器BIOS的设计和开发。本标准从服务器用

户视角，规定了对BIOS功能、安全性、可靠性、性能、功耗管理等维度的要求。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

无重大分歧。

九、贯彻标准的要求和措施建议

建议列为推荐性标准，在标准发布后尽快组织标准宣贯、试验验证。

十、替代或废止现行相关标准的建议

无需要替代或废止的现行相关标准。

十一、其它应予说明的事项

无。

《计算机基本输入输出系统（BIOS）通用技术要求

第二部分_服务器BIOS》团体标准编制起草组

2021-3-10

中国电子工业标准化技术协会

附录1计算机基本输入输出系统（BIOS）通用技术要求第二部分_服务器BIOS

试验报告案例

为了验证技术要求的合理性和可操作性，在标准编制过程中，开展了部分条款的试点验

证工作，以Taishan200Server(Model2280)BIOS_V170服务器为样本，形成以下试验报告

案例作为参考。

序

类别测试项测试过程测试结果

号

支持UEFI的OS在服务器上

正常安装、启动。

Redhat

CentOS

1、准备支持UEFI的商用发行

BIOS加载启

启动版OS，在服务器上采用UEFI

动OS的方式

1OS方式安装；

符合UEFI规

要求2、能够正常完成OS安装，

范定义

安装后能正常启动。

NeoKylin

Uos

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BIOS可按顺序正常启动：

1、准备服务器所支持的多种

BIOS按启动

启动设备，包括网络、USB

项的先后顺

介质、硬盘等；

2序依次尝试

2、通过组合验证，检查是否

启动项，完成

满足按启动项顺序完成OS

OS启动。

启动的要求。

BIOS升级进度、提示：

1、对BIOS进行升级，检查

能否在无人工干预下升级，

并显示升级进度，并检查是

BIOS升级操

3否有醒目提示信息，提示用

作与提示重启确认BIOS升级成功：

户切勿断电或重启机器

2、升级完成后，重启确认

BIOS版本升级成功。

BIOS

升级

要求新BIOS版本升级后用户

配置与升级前相同。

用户设置的

BIOS配置升进入BIOS配置界面修改配置

级后保持不并保存，之后完成新BIOS版

4变（只适用新本升级，重启进入新BIOS配

旧BIOS版本置界面，检查升级后用户配

配置项相互置是否与升级前相同。

兼容的情况）

修改内存相关选项，在线升

级BIOS后查看相关选项：

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用户配置未被改变，平滑升

级验证成功

目标镜像签名认证通过，升

级成功：

1、开启安全启动；

2、分别升级正确签名和未经

安全启动下正确签名的BIOS镜像；

5

BIOS升级3、检查是否满足只有目标镜目标镜像签名认证不通过则

像签名认证通过之后才能进无法升级。

行升级。

执行BIOSPXE启动，能正常

BIOS应支持启动远程服务器上的OS。

1、准备PXE引导环境，确保

标准的PXE

网络连接正常；

引导，CPU类

62、执行BIOSPXE启动，检

型定义遵循

查是否能正常启动远程服务

网络RFC规范定

器上的OS。

引导义。

要求

1、准备HTTPSboot环境，

确保网络连接正常；

BIOS应支持执行BIOSHTTPS启动，能正

72、执行BIOSHTTPS启动，

HTTPSboot常启动远程服务器上的OS。

检查是否能正常启动远程服

务器上的OS。

BIOS支持从

1、从BMC端的远程媒体挂

BMC端的远

主板载设备启动，可执行OS镜像

程媒体挂载服务器支持从BMC的虚拟光

8管理安装到目标盘中；

设备进行操驱进行OS的安装：

要求2、服务器重启后成功从目标

作系统的安

盘中启动相应的OS。

装

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通过BMC下发两组不同的启

动顺序，BIOS启动加载顺序

与预期一致：

正常启动顺序：硬盘-光驱

-PXE-其他

1、通过BMC设置光驱优先：

BIOS支持通过BMC下发启动顺序，观

BMC端进行察BIOS启动项加载顺序是否

9

设备启动顺与预期一致，需测试至少两

序的修改组不同的启动顺序

2、通过BMC设置PXE优先

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BIOS支持串口TextLog：

1、检视BIOS支持的诊断信

息输出方式，支持debug端

口、串口TextLog,内存Text

Log其中至少一种并进行信

诊断BIOS基础诊

息收集或观察；内存初始化正常：

10功能断信息与信

2、构造无内存、内存初始化

要求息输出方式

成功/失败、无显示输出设备、

无启动设备场景，启动服务

器，检查BIOS诊断信息是否

正确体现。无内存：

在硬件BIOS支持S0、S5模式：

平台支持的

电源情况下，BIOS在不改变外接电源的情况

11管理应支持ACPI下，进行开机、关机测试，

要求电源管理模覆盖所有可能的关机操作

式中的S0、S5

模式。

测试结果☑通过□不通过

备注

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一、工作简况

1、项目来源和工作单位

2020年中国电子技术标准化研究院启动了团体标准《服务器BIOS通用技术

要求》的研制工作，该标准由中国电子工业标准化技术协会下达立项通知，立项

号CESA-2020-2-012。任务下发后，由中国电子技术标准化研究院牵头，起草单

位包括中国电子技术标准化研究院，华为技术有限公司、天津飞腾信息技术有限

公司、龙芯中科技术股份有限公司、上海兆芯集成电路有限公司、无锡先进技术

研究院、中电科技（北京）有限公司、南京百敖软件股份有限公司、阿里巴巴技

术有限公司、统信软件技术有限公司、同方股份有限公司腾讯科技(深圳)有限

公司、浪潮电子信息产业股份有限公司、海光信息技术股份有限公司、中国长城

科技集团股份有限公司。归口单位为中国电子工业标准化技术协会和中国电子技

术标准化研究院。

2、主要工作过程：

（一）标准预研

为推动服务器BIOS架构的演进和技术能力提升，促进系统兼容性，并提供系

统测试和选型的依据，2020年1月由中国电子技术标准化研究院牵头，联合产业

链参与单位对服务器整机厂商的共性需求进行了调研和分析，初步确定了制定

BIOS技术要求的标准方案。

（二）标准立项

2020年2月，标准牵头单位中国电子技术标准化研究院，联合华为技术有限

公司在中国电子工业标准化技术协会内申请立项，并通过评审，成为协会正式标

准制定项目。

（三）标准编制

2020年3月30日，标准组各参编单位完成第一轮标准研制工作并汇总形成初

步文稿。

中国电子工业标准化技术协会

2020年5月14日，标准组第二次标准编制讨论会，各参与单位交换、讨论编

制意见，形成标准讨论稿第二版。

2020年6月3日，标准组第三次标准编制讨论会，对标准草案涉及的安全问题

进行了讨论并修改文稿，发起第一次组内意见征集。

2020年6月29日，累计收到12家单位共计79条意见，完成标准组内意见修改，

完成征求意见文稿草案。

2020年9月2日，标准组第四次标准编制研讨会，完成评审意见的讨论，并发

起第二次组内意见征集。

2020年10月13日，标准组第五次标准编制研讨会，根据征集到的意见，讨论

并确认修改。

2021年1月13日，标准组发起第三次意见征集，共收到13条评审意见，将确

定的修改合入文稿，完成征求意见文稿；

2021年3月5日，标准组发起第四次意见征集，将确定的修改合入文稿，完成

征求意见文稿；

3、主要起草人及其所做的工作

本标准由中国电子技术标准化研究院牵头组织编制，参与标准编制的成员单

位有华为技术有限公司、天津飞腾信息技术有限公司、龙芯中科技术股份有限公

司、上海兆芯集成电路有限公司、无锡先进技术研究院、中电科技（北京）有限

公司、南京百敖软件股份有限公司、阿里巴巴技术有限公司、统信软件技术有限

公司、同方股份有限公司腾讯科技(深圳)有限公司、浪潮电子信息产业股份有

限公司、海光信息技术股份有限公司、中国长城科技集团股份有限公司。中国电

子技术标准化研究院牵头负责标准化工作的组织、协调和标准文本的编制工作。

其他成员单位提供了标准所涉及的技术内容的材料，并全程参与了技术细节的讨

论。

二、标准编制原则和确定主要内容的论据及解决的主要问题

1、编制原则

在编制标准过程中，遵循了以下三项原则。

一是遵循国家法律、法规等相关规定，制定过程严格按照程序执行。本标准

的编制过程经历了标准编制筹备阶段、标准草案编制阶段（草案讨论、编制、内

中国电子工业标准化技术协会

部征求意见、修改、再征求意见等环节），制定过程严格按照国家标准制定程序

要求。目前是到审定稿的意见征求。本标准的编制严格遵循GB1.1《标准化工作

导则——标准的结构和编写》的要求，并使用中国标准编辑器进行文本的编辑。

二是充分借鉴和吸收国外相关文献和经验。本标准编制过程中，吸收借鉴了

一些国外的技术文献和经验，这些内容虽然没有正式成为国际标准，但已经成为

了业内广泛使用的方法、规范。

三是本标准本着立足于服务器的设计和应用需求，基于最新的技术方案，着

眼于未来的发展，使标准发挥最大的作用。在标准的技术内容编写上充分考虑了

服务器产品的技术特点和可操作性，从多个方面进行了详细的测试验证，以便于

标准能够在实际的应用中得到贯彻实施。

2、确定主要内容的依据

本标准是关于服务器的BIOS功能、安全性、可靠性、性能、能效等方面要求

的标准，工作组参考了国内外相关的标准资料。在标准内容确定过程中，调研了

包括CPU厂商、操作系统厂商、整机厂商及用户在内的十几家厂商，组织标准编

制单位的专家代表对整理的材料进行讨论、征求意见，同时进行试实验验证技术

要求的合理性和可行性，最终形成本审定稿。

从服务器用户的视角，来制定服务器BIOS系统的全面的技术要求：

1)设备支持的要求：从服务器硬件组成和BIOS的功能需求进行分析，BIOS

最基础的功能是完成硬件系统初始化，并将控制权顺利交接给操作系统。标准制

定中首先考虑的就是对各种硬件以及操作系统的兼容性，如对内存、存储设备、

输入输出设备、板卡、BMC、以及BIOSflash的相关要求

2)功能要求：BIOS本身的一些基本功能要求，例如启动OS要求、BIOS升

级要求、网络引导要求、诊断功能要求等。

3)安全要求：例如安全启动、可信度量、密码算法强度、BIOS代码保护、

敏感数据处理等。安全性也是系统的重要特性之一，BIOS作为硬件上电后第一

个被执行的软件，承载着系统信任链建立和传递的职责，本标准也对如何保证安

全性做了要求。

4)可靠性、可用性要求：随着技术的发展，服务器的硬件复杂度以及功耗不断

增加，可靠性和控制也成为本标准的重点技术之一。例如硬件故障处理与上报功能

中国电子工业标准化技术协会

等。

5)接口要求：遵从UEFI、ACPI、SMBIOS接口规范要求等。

6)能效管理要求：服务器的典型应用场景是数据中心，无论是国内阿里云、

华为云，还是国外亚马逊，通常情况下服务器的负载在30%以内，为了减少功耗

浪费，本规范也制定了能耗控制相关技术要求。例如支持CPU调频、休眠、功耗

封顶等

7)人机界面要求：例如热键操作、BIOS界面配置要求等。

3、编制过程中解决的主要问题

编制过程中的技术问题。在编制过程中针对技术问题和编制组专家以及邀请

行业内的专家共同探讨技术细节：

1）关于BIOS升级的问题：是否明确采用UEFICapsule？BIOS升级前的签名

认证是否与安全启动强关联？

经过起草组讨论：

升级方式不限制采用UEFICapsule，而是对达到的效果进行约束，实现路径

由各厂商自行设计，即保证了对外功能