Während Apps und Betriebssysteme für dich sichtbar sind, arbeitet Firmware unsichtbar. Sie steckt in Chips und sorgt dafür, dass Hardware überhaupt startet und funktioniert. Im Handy gibt es Firmware für das Modem, die Kamera, den Akku, den Touch-Controller und viele andere Teile.
Wo überall Firmware steckt
| Gerät oder Teil | Firmware steuert |
|---|---|
| Smartphone | Start, Modem, Kamera, Sensoren |
| Laptop | BIOS oder UEFI, Tastatur, SSD |
| Konsole und Controller | Systemstart, Funkverbindung |
| Kopfhörer und Smartwatch | Bluetooth, Geräuschunterdrückung, Sensoren |
| Ladegerät und Kabel | Teils Schnellladeprotokolle |
Firmware-Updates
Firmware-Updates beheben Fehler, verbessern die Sicherheit oder bringen neue Funktionen. Beim Handy kommen sie meist zusammen mit dem Betriebssystem-Update, etwa als OTA-Update. Bei AirPods, Controllern oder Laptops gibt es eigene Firmware-Updates, die oft automatisch im Hintergrund laufen.
Nicht unterbrechen
Während eines Firmware-Updates sollte das Gerät Strom haben und nicht ausgeschaltet werden. Ein unterbrochenes Update kann dazu führen, dass ein Bauteil oder das ganze Gerät nicht mehr startet.
Wenn Firmware beschädigt ist
- Neustart. Manchmal lädt das System die Firmware beim Neustart neu.
- Wiederherstellung. Beim iPhone über den DFU-Modus, bei Android über die Tools des Herstellers.
- Chip neu programmieren. Bei Laptops lässt sich ein beschädigtes BIOS mit einem Programmiergerät neu aufspielen.
- Hardware prüfen. Scheitert jede Wiederherstellung, kann der Speicherchip selbst defekt sein.
Firmware, Betriebssystem und Apps
Man kann sich das wie Schichten vorstellen. Ganz unten liegt die Hardware. Darüber die Firmware, die jeden Chip zum Leben erweckt. Dann der Bootloader, der das Betriebssystem startet. Darauf laufen iOS oder Android und ganz oben deine Apps. Jede Schicht verlässt sich auf die darunter.
Im Alltag wird der Begriff Firmware oft locker für das gesamte Systempaket benutzt. Bei Samsung spricht man etwa davon, eine neue Firmware zu flashen, und meint damit das komplette Android inklusive aller Treiber.
Firmware bei Reparaturen
Bei manchen Ersatzteilen spielt Firmware eine Rolle. Displays und Akkus haben eigene Steuerchips. Ist deren Firmware nicht passend, kann es zu Fehlern bei Touch, Helligkeit oder der Akkuanzeige kommen. Laptops haben ein BIOS oder UEFI auf einem eigenen Chip. Ist es beschädigt, startet der Laptop nicht, obwohl alle anderen Teile in Ordnung sind. Dann wird der Chip mit einem Programmiergerät neu beschrieben.
Was Firmware von Software unterscheidet
Firmware ist Software, die fest mit einem bestimmten Stück Hardware verbunden ist. Sie steuert die grundlegenden Funktionen eines Geräts oder Bauteils. Der Name kommt vom englischen firm, also fest. Früher war Firmware tatsächlich unveränderlich in einem Speicherchip abgelegt. Heute lässt sie sich meist aktualisieren, bleibt aber eng an die Hardware gebunden.
Der Unterschied zur normalen Software liegt in der Ebene. Apps laufen auf dem Betriebssystem und wissen nichts über die Details der Hardware. Firmware sitzt dagegen direkt an der Hardware. Sie sagt einem Chip, wie er arbeiten soll, wie er mit anderen Chips spricht und was er beim Einschalten tun muss.
| Ebene | Beispiel | Wer aktualisiert |
|---|---|---|
| App | Messenger, Kamera-App | App Store, Play Store |
| Betriebssystem | iOS, Android, Windows | Systemupdate |
| Firmware | Modem, SSD-Controller, Bootloader | Meist mit dem Systemupdate oder separat |
| Boot-ROM | Erster Startcode im Prozessor | Nicht änderbar |
Firmware in deinem Alltag
Firmware steckt in fast jedem elektronischen Gerät. In deinem Smartphone gibt es Firmware für das Modem, für den Bluetooth- und WLAN-Chip, für den Touch-Controller, für das Power-Management und für die Kamera. Auch dein Ladegerät, deine Kopfhörer und deine Smartwatch haben eigene Firmware.
Bei Kopfhörern und anderem Zubehör wird die Firmware oft über eine App aktualisiert. Diese Updates verbessern zum Beispiel die Geräuschunterdrückung, beheben Verbindungsprobleme oder bringen neue Funktionen. Bei AirPods geschieht das automatisch im Hintergrund, wenn sie mit einem iPhone verbunden sind und geladen werden.
Smartphone
Modem, WLAN, Touch, Kamera.
Ladegerät
Regelt Spannung und Schnellladen.
SSD
Verwaltet Speicherzellen und Verschleiß.
Router
Steuert Netzwerk und Sicherheit.
Warum Firmware-Updates wichtig sind
Firmware-Updates schließen Sicherheitslücken auf einer Ebene, die von Antivirenprogrammen und App-Updates nicht erreicht wird. Schwachstellen im WLAN- oder Bluetooth-Chip können es Angreifern ermöglichen, über Funk auf ein Gerät zuzugreifen. Solche Lücken lassen sich nur durch neue Firmware beheben.
Daneben verbessern Updates die Funktion der Hardware. Ein Update für den Modem-Chip kann den Empfang verbessern, ein Update für den Akkucontroller die Anzeige des Ladezustands genauer machen. Bei SSDs beheben Firmware-Updates manchmal Fehler, die zu Datenverlust führen könnten.
Bei Smartphones musst du dich in der Regel nicht separat um Firmware kümmern. Sie wird mit den Systemupdates von Apple, Samsung, Google und anderen Herstellern mitgeliefert. Bei Laptops, Routern und Zubehör lohnt sich dagegen ein gelegentlicher Blick, ob Updates verfügbar sind.
Risiken beim Aktualisieren
Ein Firmware-Update greift tief ins Gerät ein. Wird es unterbrochen, etwa durch einen leeren Akku oder einen Stromausfall, kann die Firmware unvollständig oder beschädigt sein. Im schlimmsten Fall startet das Gerät danach nicht mehr. Man spricht dann umgangssprachlich davon, dass das Gerät gebrickt ist, also so nützlich wie ein Ziegelstein.
Moderne Geräte haben dafür Sicherungen. Viele speichern zwei Firmware-Versionen und wechseln bei einem Fehler zurück auf die alte. Smartphones und Computer haben Wiederherstellungsmodi, über die sich die Firmware neu aufspielen lässt. Bei manchen Geräten ist dafür aber ein Computer oder sogar ein spezielles Programmiergerät nötig.
- Akku laden. Mindestens zur Hälfte, besser am Ladegerät aktualisieren.
- Stabile Verbindung. Bei Updates über das Internet eine zuverlässige WLAN-Verbindung nutzen.
- Nicht unterbrechen. Gerät während des Updates nicht ausschalten oder trennen.
- Backup. Vor größeren Updates wichtige Daten sichern.
Beschädigte Firmware ist übrigens kein Hardwaredefekt. Die Bauteile sind meist völlig in Ordnung, nur ihre Steuersoftware fehlt oder ist fehlerhaft. Deshalb lassen sich solche Geräte häufig mit dem richtigen Werkzeug wieder zum Leben erwecken.
Firmware und Ersatzteile
Bei Reparaturen spielt Firmware eine zunehmende Rolle. Viele Bauteile haben eigene Firmware und eine Seriennummer, die mit dem Gerät abgeglichen wird. Bei iPhones prüft das System zum Beispiel, ob Akku, Display und Kamera originale Teile sind und zum Gerät gehören. Wird ein Teil ohne Kopplung eingebaut, erscheint ein Hinweis oder einzelne Funktionen fallen weg.
Apple bietet inzwischen einen Weg an, Originalteile nach der Reparatur zu kalibrieren und mit dem Gerät zu verbinden. Bei manchen Bauteilen wie dem Akku oder dem Display werden außerdem gebrauchte Originalteile aus anderen Geräten erkannt und akzeptiert. Für Werkstätten bedeutet das, dass neben dem Tausch auch der Abgleich der Firmware zum Ablauf gehört.
BIOS und UEFI als Firmware
Bei Computern und Laptops ist die bekannteste Firmware das BIOS oder sein moderner Nachfolger UEFI. Es startet als Erstes nach dem Einschalten, prüft die Hardware, initialisiert Prozessor, Arbeitsspeicher und Laufwerke und übergibt dann an das Betriebssystem. Ohne funktionierende UEFI-Firmware startet ein Laptop nicht.
Die UEFI-Firmware liegt in einem kleinen Speicherchip auf dem Mainboard. Ist sie beschädigt, etwa durch ein fehlgeschlagenes Update, bleibt der Bildschirm schwarz, obwohl der Lüfter läuft. Viele Laptops haben eine Wiederherstellungsfunktion, die eine Sicherungskopie lädt. Hilft das nicht, kann der Speicherchip in der Werkstatt mit einem Programmiergerät neu beschrieben werden.
Hersteller veröffentlichen regelmäßig UEFI-Updates. Sie verbessern die Kompatibilität mit neuer Hardware, beheben Fehler und schließen Sicherheitslücken. Unter Windows werden sie bei vielen Geräten automatisch über Windows Update oder ein Herstellerprogramm angeboten.
Firmware in Speichern und Akkus
Eine SSD ist ohne Firmware nur eine Sammlung von Speicherchips. Erst die Firmware im Controller sorgt dafür, dass Daten gleichmäßig auf die Speicherzellen verteilt werden, defekte Zellen erkannt und ersetzt werden und das Laufwerk mit dem Computer kommuniziert. Fehler in dieser Firmware können im schlimmsten Fall dazu führen, dass die SSD nicht mehr erkannt wird.
Auch Akkus haben eine eigene Firmware. Ein kleiner Chip im Akku zählt Ladezyklen, misst die Temperatur und berechnet die verbleibende Kapazität. Diese Daten zeigt dir das Smartphone als Akkuzustand an. Ist der Chip defekt oder fehlt die Kopplung mit dem Gerät, kann die Anzeige fehlen oder falsche Werte liefern.
Was du selbst tun kannst
Halte dein Smartphone, deinen Laptop und dein Zubehör aktuell. Aktiviere automatische Updates, wo es möglich ist. Bei Routern und Zubehör, die keine automatischen Updates haben, lohnt sich alle paar Monate ein Blick in die App oder auf die Herstellerseite.
Installiere Firmware nur aus offiziellen Quellen. Inoffizielle Firmware aus dem Internet kann Schadsoftware enthalten oder für ein anderes Modell gedacht sein. Im schlimmsten Fall wird das Gerät dadurch unbrauchbar. Und wenn ein Update einmal schiefgeht, schalte das Gerät nicht wiederholt ein und aus, sondern lass prüfen, ob sich die Firmware wiederherstellen lässt.
Zusammengefasst ist Firmware die unsichtbare Schicht zwischen Hardware und Software. Sie sorgt dafür, dass jedes Bauteil weiß, was es zu tun hat. Aktuelle Firmware macht Geräte sicherer und zuverlässiger, beschädigte Firmware kann sie dagegen komplett lahmlegen. In vielen Fällen lässt sich eine beschädigte Firmware aber wiederherstellen, ohne dass Hardware getauscht werden muss.
Häufige Fragen
Ist Firmware dasselbe wie das Betriebssystem?
Nein. Das Betriebssystem läuft darüber. Firmware steuert die Hardware direkt.
Sollte ich Firmware-Updates installieren?
Ja, sie schließen oft Sicherheitslücken.
Kann ich Firmware zurückspielen?
Bei Handys meist nicht, weil Hersteller ältere Versionen sperren.
Was passiert bei einem Stromausfall während des Updates?
Im schlimmsten Fall startet das Gerät nicht mehr und muss neu aufgesetzt werden.