StartÜber michBlogLeistungen & ReferenzenKontakt & Impressum

BIOS-Update - The Hard Way

Firmware-Update-Fehler sind keine Seltenheit

Hin und wieder passiert einem das, was man sonst nur von anderen hört: BIOS- bzw. UEFI-Updates schlagen fehl. Sei es durch fehlerhafte bzw. nicht an aktuelle Windows-Versionen angepasste Update-Tools, wie z.B. das "@BIOS" vom Hersteller Gigabyte, welches in einigen Fällen während des Updates mit einem Bluescreen abbricht, oder billige BIOS-Chips, bei welchen der Schreibvorgang nicht fehlerfrei abgeschlossen wird.

Beim nächsten Startversuch passiert dann meist nicht mehr viel. Die Lüfter drehen, die Power-LED des Rechners leuchtet, aber es passiert nichts weiter. Der Bildschirm bleibt schwarz - das BIOS ist gebrickt.

Glücklicherweise bedeutet das nicht, dass damit der gesamte Rechner schrottreif ist. BIOS-Chips sind normale SPI-Flash-Speicher-Bausteine und können über externe Programmiergeräte neu beschrieben/wiederhergestellt werden - ein BIOS-Update auf dem harten Weg.

Der Wiederherstellungsprozess

Dual-BIOS - danke für nichts

Einige Mainboards wie z.B. vom Hersteller Gigabyte besitzen ein "Dual-BIOS", das heißt es wurden zwei BIOS-Chips auf dem Board verbaut. Wenn der Erste versagt soll automatisch der Zweite einspringen und seinen Inhalt in den Ersten kopieren. In einigen Videos ist zu sehen, dass dieser Vorgang auch auf dem Bildschirm angezeigt wird. Leider löst dieser Mechanismus nicht (immer) aus, wenn der BIOS-Chip als solcher noch ansprechbar ist und ein nur unvollständiges oder fehlerhaftes Firmware-Image enthält. Daher ist dieser Mechanismus nach einem fehlgeschlagenem BIOS-Update oft nicht hilfreich...

BIOS-Chip mit externem Programmer flashen

Die Hardware-Hersteller stellen BIOS-Updates auf ihren Websiten bereit. Diese enthalten die rohen Firmwaredateien, welche man mit einem externen Programmer auch manuell auf den BIOS-Flash-Speicherchip schreiben kann. Mit dem "TL866II Plus" gibt es einen sehr günstigen Universal-Programmer für den gelegentlichten Gebrauch, mit dessen Software "Xgpro 8.51" man Unmengen verschiedener Chip-Typen flashen kann. Die meisten Verkäufer legen eine Hand voll Adapter mit bei, sodass man die gängigsten Bauformen direkt aufstecken kann.

Einen kleinen Wermutstropfen hat der günstige TL866II Plus: es gibt keine native Linux-Software. Glücklicherweise hat sich bereits jemand über einen Workaround mit Wine Gedanken gemacht, deshalb hier nur kurz der Link zur Anleitung.

Versuch mit Chip-Klammer

Ein besonders interessantes Zubehör für den Programmer ist die SOP8-Klammer. Diese kann man direkt auf achtbeinige SOP-Chips setzen und so mit dem Programmer verbinden, ohne sie vom Board entlöten zu müssen.

Beim Auslesen des Chips mithilfe dieser Klammer meldet die Software gerne mal den Fehler "Pin Detect error". Das bedeutet zum Glück nur, dass die Verbindung zum Chip nicht korrekt sitzt. Hier hilft es einfach die Klammer noch einmal neu zu justieren.

Nun kann es zum nächsten Fehler kommen: "OverCurrent Protection! External short or IC reverse or incorrect package!": die SOP8-Klammer funktioniert leider nur mit einigen wenigen Boards, da hiermit auch andere Bauteile auf dem Board angesprochen werden.

BIOS-Chip entlöten

Wenn mit der Klammer kein Auslesen des Chips möglich ist muss dieser entlötet werden, um ihn anschließend in eine passende Fassung direkt auf den Programmer stecken zu können.

Für das Entlöten verwende ich eine Heißluftstation mit etwa 380°C. Den Chip dazu einfach ein paar Sekunden erwärmen und dann mit einer Pinzette vom Board abheben. Das geht verblüffend einfach. Hier im Bild gezeigt an einem Testobjekt auf einer PCI-Karte.

Nun kann der Chip direkt in die Adapterfassung gesteckt werden und der Adapter wiederrum in den Programmer. Nach abgeschlossenem Lesevorgang sieht man den kompletten Inhalt des 8 MiB großen CMOS Flashs. Falls der Lesevorgang jetzt noch immer nicht funktioniert ist der Chip mit hoher Wahrscheinlichkeit irreparabel defekt und muss ausgetauscht werden.

BIOS-Chip neu beschreiben

Der Rest ist nun trivial. Die entsprechende (neue) Firmware-Datei muss in die Programmer-Software geladen und der Programmiervorgang gestartet werden.

Das Einlöten ist glücklicherweise genau so einfach wie das Entlöten. Einfach den Chip auf die Kontakte auf dem Board setzen und etwas Heißluft zuführen, dann sitzt er wieder fest.

Voilà! It works, bitches.

Und noch mehr

Durch das Flashen der Original-Firmware auf den Chip werden ebenfalls die BIOS-Standardeinstellungen wiederhergestellt. Somit ist es mit dieser Methode auch möglich sein vergessenes BIOS-Kennwort zurückzusetzen.

Durch gezielte Anpassungen der Firmware-Module kann auch die WiFi-Whitelist entfernt werden, mit welcher einige Hersteller die verwendbaren WLAN-Module einschränken.

BIOS-Passwort im EC-Chip zurücksetzen

Lenovo hat sich mit den neueren ThinkPads ab Baujahr 2019 eine neue Methode zur Speicherung des Kennwortes ausgedacht, welches den Passwort-Reset etwas erschwert: das Kennwort wird nun nicht mehr mit auf dem Flash-Chip gespeichert, wo auch die UEFI-Firmware liegt, sondern im Embedded Controller (EC). Dadurch funktioniert der Passwort-Reset durch Überschreiben des Flash-Speichers nicht mehr.

Diese neue Methode kann durch eine Unterbrechung der LPC-Bus-Kommunikation mit dem EC umgangen werden. Während man F1 drückt, um in das BIOS zu gelangen, wird das Kennwort vom EC-Chip über den LPC-Bus abgefragt. Stört man diese Kommunikation denkt die Firmware, es wäre kein Kennwort gesetzt und gewährt den Zugriff auf das BIOS-Setup. Damit kann dann ein beliebiges neues Kennwort gesetzt werden.

Wichtig hierbei ist das Timing: die Kommunikation darf erst unterbrochen werden, wenn das Lenovo-Logo zu sehen ist und man F1 drückt. Bei einer dauerhaften Störung des Busses würde das Notebook nicht starten. Außerdem muss die Kommunikation wieder möglich sein, wenn man zum Schluss ein neues, eigenes Kennwort vergibt. Daher empfiehlt es sich einen Taster zwischen Masse und dem LPC-Bus anzulöten, welchen man zum notwendigen Zeitpunkt drücken kann. Praktischerweise haben diese Lenovo-Geräte Debug-Pins, mithilfe derer der Anschluss an den LPC-Bus vergleichsweise einfach gelingt.

Erfolgreich geflashte Geräte

Gerät	Gelöstes Problem	Methode
Gigabyte GA-X79-UD3	BIOS nach fehlgeschlagenem Update wiederhergestellt	Chip ausgelötet
DFRobot LattePanda Einplatinencomputer	BIOS nach fehlgeschlagenem Update wiederhergestellt	via SOP8-Klammer
HP Pavilion 15-BC070NG	BIOS nach fehlgeschlagenem Update wiederhergestellt	Chip ausgelötet
Lenovo U510	WiFi-Whitelist entfernt	Chip ausgelötet
Lenovo G50-70	WiFi-Whitelist entfernt	Chip ausgelötet
HP EliteBook 840 G6	BIOS-Passwort inkl. "HP Endpoint Security Controller Problem" entfernt	Chip ausgelötet
HP EliteBook x360 1030 G4	BIOS-Passwort inkl. "HP Endpoint Security Controller Problem" entfernt	Chip ausgelötet
Lenovo Z50-75	WiFi-Whitelist entfernt	Chip ausgelötet
ThinkPad T440p	WiFi-Whitelist entfernt	Chip ausgelötet
HP EliteBook 8470p	BIOS-Passwort entfernt	Chip ausgelötet
HP EliteBook 850 G5	BIOS-Passwort inkl. "HP Endpoint Security Controller Problem" entfernt	Chip ausgelötet
HP EliteBook 820 G3	BIOS-Passwort entfernt	Chip ausgelötet
Lenovo Ideapad 3 15ADA05	BIOS nach fehlgeschlagenem Update wiederhergestellt	via SOP8-Klammer
Lenovo V14-ADA	BIOS nach fehlgeschlagenem Update wiederhergestellt	via SOP8-Klammer
HP EliteBook 840 G2	BIOS-Passwort entfernt	Chip ausgelötet
HP EliteBook x360 1030 G3	BIOS-Passwort entfernt	Chip ausgelötet
DELL Precision 7530	BIOS-Passwort entfernt	Chip ausgelötet
Razer Blade 14 (2017)	BIOS nach fehlgeschlagenem Update wiederhergestellt	via SOP8-Klammer
HP EliteBook 850 G3	BIOS-Passwort entfernt	Chip ausgelötet
ThinkPad T490s	BIOS-Passwort entfernt	Kommunikation mit EC-Chip unterbrochen
ThinkPad T590	BIOS-Passwort entfernt	Kommunikation mit EC-Chip unterbrochen
HP Elitebook 8740w	WiFi-Whitelist entfernt	via SOP8-Klammer
HP 620	WiFi-Whitelist entfernt	via SOP8-Klammer
Lenovo G710	WiFi-Whitelist entfernt	Chip ausgelötet