Was ist eine Firmware einfach erklärt

Was ist eine Firmware? Kurz gesagt: die fest im Gerät gespeicherte Software, die Hardware überhaupt erst zum Laufen bringt, vom Mainboard über die SSD bis zum Smartphone. Dieser Beitrag grenzt Firmware sauber von Betriebssystem und Treibern ab, zeigt, wo Sie die installierte Version auslesen, und beschreibt, wie ein Update ohne Risiko abläuft.

Was ist eine Firmware? Die einfache Definition

Firmware ist Software, die dauerhaft in einem Speicherbaustein eines Geräts abgelegt ist und dessen grundlegende Funktionen steuert. Sie läuft direkt auf der Hardware, oft schon Millisekunden nach dem Einschalten, und stellt sicher, dass Prozessor, Speicher, Sensoren und Schnittstellen in einen definierten Zustand kommen. Ohne Firmware wäre ein Mainboard, ein Router oder eine SSD nur eine Sammlung von Bauteilen.

Der Begriff selbst geht auf den US-Informatiker Ascher Opler zurück, der ihn 1967 in einem Artikel der Fachzeitschrift Datamation verwendete. Gemeint war damals Mikrocode, also Software, die zwischen der eigentlichen Hardware und den darauf laufenden Programmen liegt. Das „firm“ beschreibt genau diese Mittelposition: fester als normale Software, aber veränderlicher als ein Stück Silizium.

Gespeichert wird Firmware in nichtflüchtigem Speicher, der seinen Inhalt auch ohne Strom behält. Früher waren das ROM-Bausteine, die nach der Herstellung nicht mehr verändert werden konnten, später EPROM und EEPROM. In aktuellen Geräten steckt die Firmware fast immer in Flash-Speicher, auf PC-Mainboards typischerweise in einem kleinen SPI-Flash-Chip. Deshalb lässt sie sich heute aktualisieren, was der Grund für den Begriff „Firmware-Update“ ist.

Eine ausführlichere Einordnung mit Blick auf einzelne Hardware-Komponenten finden Sie im Beitrag Was ist Firmware? Definition und Bedeutung für Hardware.

Firmware vs. Software: Wo liegt der Unterschied?

Technisch ist Firmware auch Software, also Programmcode. Der Unterschied liegt in drei Punkten: wo sie gespeichert ist, wie eng sie an eine bestimmte Hardware gebunden ist und wie Anwender mit ihr in Kontakt kommen. Ein Eintrag im IT-Lexikon würde es so zusammenfassen:

Am PC sieht die Kette beim Einschalten so aus: Die UEFI-Firmware des Mainboards initialisiert Prozessor, Arbeitsspeicher und Schnittstellen, sucht ein startfähiges Laufwerk und übergibt an den Bootloader. Erst dann lädt das Betriebssystem, und das wiederum lädt die Treiber, die mit der Hardware sprechen. Ein Treiber ist also gewissermaßen der Übersetzer auf Betriebssystemseite, die Firmware die Steuerlogik auf der Geräteseite. Wie Treiber genau funktionieren, erklärt der Beitrag Was ist ein Treiber?.

Praktisch jedes elektronische Gerät mit einem Mikrocontroller besitzt Firmware: Waschmaschinen, Fernbedienungen, Tastaturen, Monitore, Kameras, Drucker, Fahrzeugsteuergeräte. In vielen davon gibt es gar kein Betriebssystem im klassischen Sinn. Die Firmware ist dort das einzige Programm, das läuft.

Firmware beim Handy und PC: Beispiele aus dem Alltag

Der Begriff wird je nach Gerät unterschiedlich weit gefasst. Das führt oft zu Verwirrung, deshalb lohnt sich ein Blick auf die häufigsten Fälle.

Firmware am PC: UEFI, SSD und Peripherie

Am PC begegnen Ihnen mehrere Firmware-Ebenen gleichzeitig:

• UEFI bzw. BIOS auf dem Mainboard: startet das System und stellt Einstellungen für CPU, RAM, Lüfter und Bootreihenfolge bereit. UEFI-Updates enthalten häufig auch neuen Mikrocode für den Prozessor.
• SSD-Firmware: steuert Controller, Wear-Leveling, Fehlerkorrektur und Cache. Fehler in dieser Ebene können sich direkt auf Leistung und Haltbarkeit auswirken.
• Grafikkarten-Firmware (VBIOS): legt Taktraten und Spannungen fest.
• Peripherie: Tastaturen, Mäuse, Dockingstationen und Monitore haben eigene Firmware, die über Hersteller-Tools aktualisiert wird.

Wie wichtig diese Ebene ist, zeigen zwei Fälle aus den vergangenen Jahren. 2023 verteilte Samsung für die SSD-Serie 990 Pro ein Firmware-Update, nachdem Nutzer einen ungewöhnlich schnellen Rückgang des Gesundheitswerts gemeldet hatten. 2024 lieferte Intel über die Mainboard-Hersteller Mikrocode-Updates gegen Instabilitäten bei Core-Prozessoren der 13. und 14. Generation aus. In beiden Fällen ließ sich das Problem nur per Firmware beheben, nicht über Treiber oder Betriebssystem.

Was ist eine Firmware beim Handy?

Bei Smartphones verwenden Hersteller und Nutzer den Begriff deutlich weiter. Mit „Firmware“ ist dort oft das komplette Systemabbild gemeint: Bootloader, Modem-Software (Basisband), Android-Betriebssystem und Herstelleroberfläche zusammen. Wer nach der Samsung-Firmware sucht, meint in der Regel dieses Paket. Samsung verteilt es per Update über die Einstellungen oder über das hauseigene Programm Smart Switch am PC.

Was ist eine Firmware-Version?

Die Firmware-Version ist die Kennung des aktuell installierten Firmware-Stands, meist eine Buchstaben-Zahlen-Kombination oder eine Versionsnummer mit Datum. Sie zeigt, welchen Funktions- und Fehlerbehebungsstand Ihr Gerät hat. So lesen Sie sie aus:

1. Windows-PC (UEFI): msinfo32 starten, Eintrag „BIOS-Version/-Datum“ ablesen, oder in PowerShell Get-CimInstance Win32_BIOS.
2. Linux-PC: sudo dmidecode -s bios-version im Terminal.
3. Samsung-Smartphone: Einstellungen → Telefoninfo → Softwareinformationen; dort stehen Basisbandversion und Buildnummer.
4. Router und NAS: in der Weboberfläche, meist unter „System“ oder „Firmware“.

Für ein UEFI-Update brauchen Sie zusätzlich die exakte Mainboard-Bezeichnung. Wie Sie diese ermitteln, steht im Beitrag welches Mainboard in Ihrem PC verbaut ist.

Firmware-Aktualisierung: Warum Updates so wichtig sind

Was ist eine Firmware-Aktualisierung? Beim Update wird der Inhalt des Flash-Speichers ganz oder teilweise durch eine neue Version ersetzt, im Fachjargon „geflasht“. Hersteller veröffentlichen solche Aktualisierungen aus drei Gründen:

• Sicherheit: Lücken in Firmware sind besonders kritisch, weil sie unterhalb des Betriebssystems liegen und dort von Virenscannern kaum erfasst werden.
• Fehlerbehebung: Abstürze, Kompatibilitätsprobleme mit neuem RAM oder neuen Prozessoren, Leistungsprobleme bei SSDs.
• Neue Funktionen: etwa Unterstützung für neue CPU-Generationen auf bestehenden Mainboards oder zusätzliche Einstellungen im UEFI.

Gleichzeitig ist ein Firmware-Update riskanter als ein normales Software-Update. Wird der Schreibvorgang unterbrochen, etwa durch einen Stromausfall, kann das Gerät anschließend nicht mehr starten. Man spricht dann von einem „gebrickten“ Gerät, weil es so nützlich ist wie ein Ziegelstein. Viele aktuelle Mainboards haben deshalb Schutzmechanismen wie ein zweites BIOS oder eine Flashback-Funktion, mit der sich die Firmware auch ohne startfähiges System von einem USB-Stick einspielen lässt.

Firmware aktualisieren: sicherer Ablauf

Unabhängig vom Gerät hat sich diese Reihenfolge bewährt:

1. Aktuelle Version auslesen und mit der Herstellerseite vergleichen. Release Notes lesen: Behebt das Update ein Problem, das Sie betrifft?
2. Firmware ausschließlich von der Herstellerseite oder über das offizielle Tool beziehen und, falls angegeben, die Prüfsumme kontrollieren.
3. Stromversorgung sichern: Laptop am Netzteil, Desktop möglichst nicht während eines angekündigten Gewitters, Smartphone mit mindestens 50 Prozent Akku.
4. Wichtige Daten sichern, bei SSD-Updates zwingend.
5. Update starten und den Vorgang nicht unterbrechen, auch wenn das Gerät mehrmals neu startet oder der Bildschirm minutenlang schwarz bleibt.
6. Nach dem Update Einstellungen prüfen. UEFI-Updates setzen häufig XMP/EXPO-Profile, Bootreihenfolge und Lüfterkurven zurück.

Eine detaillierte Anleitung für das Mainboard mit Screenshots und Herstellerunterschieden finden Sie unter BIOS-Update durchführen. Unter Linux übernimmt das Projekt fwupd mit dem Linux Vendor Firmware Service (LVFS) viele Updates für Docks, SSDs und Peripherie; mit fwupdmgr get-updates sehen Sie, ob für Ihre Geräte neue Versionen vorliegen.

Ein Grundsatz gilt trotzdem: Ein Firmware-Update ohne konkreten Anlass ist nicht immer sinnvoll. Bei Sicherheitsupdates und bekannten Fehlern sollten Sie zügig aktualisieren. Läuft ein System stabil und das Update bringt nur Unterstützung für Hardware, die Sie nicht nutzen, dürfen Sie abwarten.

Stock Firmware und Custom-ROMs: Ein Ausblick

Was ist eine Stock Firmware? Mit „Stock“ bezeichnet man die originale, vom Hersteller ausgelieferte Firmware, also den Werkszustand. Der Gegenbegriff ist die Custom-Firmware, bei Smartphones meist Custom-ROM genannt. Sie stammt nicht vom Hersteller, sondern von unabhängigen Entwicklern.

Bekannte Beispiele sind LineageOS für Android-Smartphones und OpenWrt für Router. Beide basieren auf quelloffener Software, im Fall von OpenWrt auf einem Linux-Kernel. Mehr zu diesem Fundament steht im Beitrag Linux einfach erklärt. Die Gründe für eine Custom-Firmware sind meist dieselben: längere Versorgung mit Sicherheitsupdates, wenn der Hersteller ein Gerät nicht mehr pflegt, weniger vorinstallierte Software und mehr Einstellmöglichkeiten.

Die Nachteile sollten Sie vorher kennen:

• Bei vielen Smartphones muss der Bootloader entsperrt werden, wobei alle Daten gelöscht werden.
• Bei Samsung-Geräten löst das Entsperren den Knox-Zähler dauerhaft aus; bestimmte Sicherheitsfunktionen und Apps sind danach nicht mehr nutzbar.
• Herstellergarantie und Support können eingeschränkt sein.
• Banking- und Bezahl-Apps verweigern auf veränderten Systemen teilweise den Dienst.

Für die meisten Anwender ist deshalb die Stock Firmware mit regelmäßigen Updates die richtige Wahl. Custom-Firmware lohnt sich vor allem für ältere Geräte ohne Herstellerunterstützung und für Anwender, die bereit sind, sich in Flash-Werkzeuge und Wiederherstellungsverfahren einzuarbeiten.

Häufige Fragen (FAQ)