IEEE 1394

Предимства

FireWire е популярен в индустриалните системи за машинно зрение и професионалните аудиосистеми. Предпочитана е пред по-разпространената USB, защото има по-голяма ефективна скорост и възможности за разпределение на енергията, както и защото не се нуждае от компютърен хост. Може би по-важното е, че FireWire използва пълноценно всички възможности на SCSI (по-стара възможност за свързване). В сравнение с USB 2.0 той обикновено има по-високи скорости на трансфер на данни. Тази характеристика е важна за аудио- и видеоредакторите. Също така много компютри, предназначени за домашна или професионална аудио/видео употреба, имат вградени FireWire портове, включително всички преносими компютри на Apple Inc. и Sony, както и повечето произвеждани в момента модели на Dell и Hewlett-Packard. Той е достъпен за широката общественост на дънните платки на дребно за компютри тип "направи си сам", наред с USB. FireWire се произвежда във версии с безжичен кабел, оптично влакно и коаксиален кабел. Въпреки това, таксите за авторски права, изисквани от потребителите на FireWire, и по-скъпият хардуер, необходим за прилагането му, попречиха на FireWire да измести USB на масовия пазар, където цената на продукта е от решаващо значение.

История и развитие

FireWire е името на Apple Inc. за високоскоростната серийна шина IEEE 1394. Apple възнамеряваше FireWire да бъде сериен заместител на паралелната шина SCSI (Small Computer System Interface), като същевременно осигуряваше възможност за свързване на цифрово аудио- и видеооборудване. Разработката на оригиналния IEEE 1394 от Apple е завършена през 1995 г. Тя е последвана от няколко модификации: IEEE Std. 1394a-2000, IEEE Std. 1394b-2002 и изменение IEEE Std. 1394c-2006. Целта на настоящата работа е да се включат и четирите тези документа в новата ревизия на стандарта 1394. Версията на системата на Sony е известна като i.LINK и използва само четирите сигнални извода, като пропуска двата извода, които осигуряват захранването на устройството, поради отделния конектор за захранване в продуктите i.LINK на Sony.

Версии

FireWire 400 (IEEE 1394)

FireWire 400 може да прехвърля данни между устройства със скорост на предаване на данни 100, 200 или 400 Mbit/s. Шестконтактният конектор се среща често в настолните компютри и може да захранва свързаното устройство. Обикновено устройството може да издърпа около 7-8 W от порта; Напрежението обаче варира значително при различните устройства.

Усъвършенствания (IEEE 1394a)

Модификацията IEEE 1394a е пусната през 2000 г. Тя стандартизира широко използвания вече 4-пинов конектор. Версията с 4 извода се използва в много потребителски устройства, като например видеокамери, някои лаптопи и други малки FireWire устройства. Тя е напълно съвместима по отношение на данните с 6-изводните интерфейси.

FireWire 800 (IEEE 1394b)

9-пиновият FireWire 800 е представен в търговската мрежа от Apple Inc. през 2003 г. Тази по-нова спецификация (1394b) и съответните продукти позволяват скорост на трансфер от 786,432 Mbit/s. Тя е обратно съвместима с по-бавните скорости и 6-пинови конектори на FireWire 400. Въпреки това, докато стандартите IEEE 1394a и IEEE 1394b са съвместими, конекторите са различни, което прави кабелите, използвани от предишните версии, несъвместими.

FireWire S3200

През декември 2007 г. Търговската асоциация 1394 обяви, че продуктите скоро ще се предлагат в режим S3200. Той ще използва същите 9-пинови конектори като съществуващия FireWire 800 и ще бъде напълно съвместим със съществуващите устройства S400 и S800. Бъдещите продукти са предназначени да се конкурират с USB 3.0.

Техническо описание

Скорости

Цифрите, посочени след FireWire или S, дават приблизителната скорост в MBit/s, закръглена до следващите 100. Първата версия може да прехвърля 98 304 000 бита/сек или 12 288 000 байта/сек. Последвалите версии могат да работят с тази скорост и с кратни на нея стойности. При използване на SI префикса това е точно 98,304 килобайта/сек, а при използване на двоичния префикс - 96,000 килобайта/сек. За да се избегне объркване, тя е закръглена до следващата най-близка стотица. По този начин S3200 не прехвърля 3,200 MBit/s, нито 3,200 MiBit/s, а 3,145,728 Mbit/s или 3,000 MiBit/s. Това е приблизително 2,93 Gibit/s.

Адресиране и управление на шини

За разлика от USB, тук няма едно устройство, което да управлява шината през цялото време. Всяко устройство може да управлява шината. Когато се свързва ново устройство, между устройствата се водят преговори кое от тях да извършва управлението.

Адресите имат дължина 64 бита. От тях 10 се използват за идентифициране на сегменти (като част от мрежата), 6 се използват за възли, а 48 са свободно достъпни. Стандартът, използван за свързване на няколко сегмента, все още не е ратифициран. Поради тази причина понастоящем всички Firewire мрежи използват само един сегмент.

Въпроси на сигурността

Устройствата в шината FireWire могат да комуникират чрез директен достъп до паметта. С директен достъп до паметта (DMA) устройството може да използва хардуер, за да съпостави вътрешната памет с "физическото пространство на паметта" на FireWire. Протоколът SBP-2 (Serial Bus Protocol 2), използван от дисковите устройства FireWire, използва тази възможност, за да сведе до минимум прекъсванията и буферните копия. В SBP-2 инициаторът (управляващото устройство) изпраща заявка, като дистанционно записва команда в определена област от адресното пространство на FireWire на целта. Тази команда обикновено включва буферни адреси във FireWire "физическото адресно пространство" на инициатора. Предполага се, че мишената използва това пространство за преместване на входно-изходни данни към и от инициатора.

Много реализации използват хардуер за съпоставяне между "пространството на физическата памет" на FireWire и физическата памет на устройството. Сред тях са тези, използвани от PC и Mac, особено тези, които използват OHCI. В този случай операционната система не участва в прехвърлянето. Това позволява високоскоростни трансфери с ниска латентност и избягва ненужното копиране на данни. Това обаче може да представлява риск за сигурността, ако към шината са свързани устройства, които не са надеждни. Затова инсталациите, при които сигурността е проблем, ще използват по-нов хардуер, който използва виртуална памет за картографиране на физическото пространство на Firewire паметта, или ще деактивират картографирането, което OHCI извършва. Те могат също така да деактивират цялата подсистема Firewire или изобщо да не предоставят Firewire.

Тази функция може да бъде полезна, например за отстраняване на грешки в машина, в която операционната система се е сринала. Някои системи могат да я използват, за да предоставят отдалечена конзола. Във FreeBSD драйверът dcons осигурява и двете, като използва gdb като дебъгер. Под Linux съществуват firescope и fireproxy.

Свързани страници

• USB
• SCSI