Интерфейс FireWire (IEEE 1394) — почему не конкурент usb?

Что такое FireWire?

FireWire представляет собой стандарт высокоскоростной шины последовательного типа. Он необходим для передачи цифрового контента между компьютерными устройствами и различной электроникой. Данный стандарт на сегодня является устаревшим, а использовали его такие крупные бренды как Sony, Apple, Creative, Yamaha и др.

История создания интерфейса

Комитет по микрокомпьютерным стандартам решился на очень важный шаг. Так, в 1986 году осуществилось объединение сразу нескольких вариаций последовательной шины. Это делалось в первую очередь в угоду универсализму, чтобы такие шины все-таки развивались в плане технологий по единому варианту.

При этом непосредственной разработкой FireWire с самого начала занялась именно корпорация Apple. Это произошло в 1992 году, а вот сам стандарт IEEE 1394 был официально принят в 1995 году. Что касается данной технологии, то она создавалась длительное время, но разработка окончилась гораздо раньше.

В самом конце 20 века технологические гиганты стали повсеместно придерживаться идеи внедрения в своих устройствах IEEE 1394. Причем речь шла не только о внешнем, но и внутреннем расположении интерфейса в корпусе компьютера. В свое время для этих целей планировалось выпускать специальные карты контроллеров, в которых присутствовал особый разъем с внутренним направлением. И уже тогда бурно развивалась концепция Device Bay с функцией «горячей» замены.

К сожалению (или к счастью), подобного рода планы в результате не осуществились. Крупные корпорации во главе с Microsoft хоть и пытались вытеснить с рынка интерфейс ATA, но у них практически ничего не получилось. Ключевую роль в таком развитии событий сыграла жесткая позиция Apple в отношении лицензирования и отчислений. «Яблочная» компания настаивала, чтобы покупатели оплачивали не партию или лицензию, а каждый отдельный чип IEEE 1394.

Поэтому с 2010 года стандарт FireWire практически перестал применяться в материнских платах. Его еще можно кое-где встретить, например, в премиальном сегменте IT. Но массовый рынок интерфейс так и не захватил.

Особенности интерфейса FireWire

Если рассматривать кабель, то он состоит из двух витых пар, распаянных разным образом с двух сторон. В плане топологии предельная длина пути достигает 16, а количество устройств может составлять 64. Важной особенностью топологии является древовидная структура. Что касается разъемов, то их может быть максимум 4.

Шина каждый раз сбрасывается, если соединять и отключать устройства. Причем одновременно происходит выбор главенствующего устройства. Отсюда зависит и логическая направленность. После этого может происходить раздача конкретных номеров с последующим исполнением обращений. Одновременно шина передает пакетный трафик с определенным числом портов. Среди остальной передающейся информации нужно отметить предельную скорость нескольких портов и дистанции, а еще ориентацию всех портов. При этом IEEE 1394 «забирает» входящие пакеты данных. Затем вступает в дело стек драйверов, чтобы связать устройства между собой, а также определить единую скорость.

Данная шина осуществляет не только асинхронные, но и изохронные операции. Асинхронные — атомарные операции, чтение и запись 32-битных слов. Применяются номера 16 бит для каждого устройства, а также адреса 24 бит. Имеется поддержка 2-фазных исполнений с получением промежуточного и финального ответа. А вот изохронные операции представляются более четкими и строгими, так как привязаны к частоте 8 КГц, передаваясь в едином ритме. Тут применяются адреса вплоть до 31. И подтверждений здесь нет, поэтому поток данных односторонний.

Скоростные возможности FireWire

Такой интерфейс демонстрирует очень хорошие показатели скорости передачи информации. Речь идет о 400 Мбит/с и выше. Если измерять скорость в мегабайтах, то это от 50 и до 400 (в самых поздних версиях). Этого хватает, чтобы без проблем транслировать мультимедиа контент.

FireWire 400, 800, S800T, S3200

Сразу стоит заметить, что именно так могут обозначаться версии стандарта. Причем эти цифры говорят о максимальной пропускной способности шины. Самые простые и одновременно первые интерфейсы FireWire 400 (IEEE 1394, IEEE 1394a) обеспечивают скорость передачи данных до 400 мегабит в секунду. FireWire 800 (IEEE 1394b) дает возможность наслаждаться транслированием контента до 800 мегабит в секунду.

FireWire S800T (IEEE 1394c) — предельный скоростной показатель достигает 800 мегабит в секунду. И самый продвинутый на сегодня FireWire S3200 (beta mode 8B10B) обеспечивает фантастическую скорость до 3,2 Гбит/с.

Почему FireWire ещё называют IEEE 1394, в чем разница?

По своей сути FireWire и есть IEEE 1394. При этом FireWire является стандартом относительно высокоскоростной шины IEEE 1394. Интересно, что интерфейс FireWire больше связывают все же с продукцией Apple, ведь эта корпорация и занималась основной разработкой стандарта. А в остальных случаях это IEEE 1394, потому что так изначально называлась последовательная шина высокой скорости.

Разъемы подключения, виды IEEE 1394

На данный момент известно о следующих разновидностях разъемов, которые относятся к FireWire:

• IEEE 1394a (четырехконтактный). Одна витая пара принимает сигнал, а вторая пара занимаемся его транспортировкой.
• IEEE 1394a (шестиконтактный). Для питания предусмотрены еще два провода.
• IEEE 1394b (девятиконтактный). Еще несколько контактов для работы с информацией, а также один специальный контакт в качестве резервного.
• IEEE 1394c (восьмиконтактный). Унифицированный разъем для телекоммуникаций с дополнительным фиксатором.

IEEE 1394 появился в 1995 году для передачи видеопотоков. В дальнейшем использовался и во внешних накопителях благодаря отличной пропускной способности (до 400 Мбит/с). Его доработанная версия IEEE 1394а оказалась утверждена в 2000 году. Совместимость была существенно улучшена, а также повысилась надежность и безопасность соединения.

Более существенные изменения коснулись стандарта IEEE 1394b, который стал актуальным с 2002 года. В результате была повышена максимальность скорость до 800 Мбит/с (в некоторых случаях и до 1600 Мбит/с). Здесь для существенных расстояний предусмотрено использование кабеля волоконно-оптического типа. Более того, в 2007 году появилась на свет спецификация S3200, скорость которой достигает невероятных 3,2 Гбит/с, а кабель может быть 100-метровой длины.

Что касается интерфейса IEEE 1394.1, то он оказался утвержден в 2004 году, чтобы строить гигантские сети с невероятным количеством устройств. А вот IEEE 1394c был принят в 2006 году в качестве основного стандарта для подключения Ethernet-сетей и витопарного кабеля.

Как и где используют FireWire?

Сфер использования FireWire достаточно много. В основном интерфейс применяется для реализации компьютерных и интернет сетей. Также шину широко используют производители RAID-массивов и жестких дисков. С помощью стандарта осуществляется подключение как видео, так и аудио техники. Офисное оборудование (сканеры, принтеры) тоже активно использует IEEE 1394.

Чаще всего стандарт применяется в качестве эффективного инструмента захвата видео и фильмов с MiniDV-видеокамеры. FireWire известен и благодаря подключению компьютерных устройств к корпусам с внешними накопителями. Контроллеры IEEE 1394 часто выполняют роль отладчиков при помощи повышенной пропускной способности.

Звуковые карты и FireWire

Музыкальный бизнес активно использует звуковые карты с интерфейсом FireWire. И здесь причин несколько. Во-первых, благодаря стандарту звукорежиссеры и диджеи могут устанавливать сразу несколько и более звуковых карт на единой шине. Во-вторых, ширины канала хватает, чтобы свободно осуществлять мультиканальную запись, либо же соответствующее воспроизведение музыки. Особое внимание заслуживают звуковые карты от именитых брендов APOGEE, RME и др.

Преимущества и недостатки FireWire

Стандарт имеет много плюсов, но и некоторые минусы.

Преимущества:

• высокая скорость для качественной передачи мультимедиа;
• подключение большого количества устройств (до 63);
• горячее подключение без необходимости отключать компьютер;
• шина снабжается собственным источником питания;
• гибкость в плане топологии (эффект равноправия и прямое подключение техники без ПК);
• открытая архитектура без специализированного ПО.

Недостатки:

• не самое большое число поддерживаемого оборудования;
• дорогое удовольствие для производителей устройств;
• опаздывание в исправлении ошибок в последующих версиях.

Переходники и конвертеры FireWire

Сегодня можно отыскать самые разные переходники, которые позволяют подключать практически любое оборудование с использованием FireWire. Особой популярностью пользуются конвертеры с FireWire на USB. Но во многих случаях присутствуют некоторые проблемы, связанные с увеличенными задержками передачи сигнала. Могут возникать и разнообразные ошибки. Поэтому данные переходники подойдут для непритязательных пользователей и новичков, нежели для профессионалов.

Конкуренты FireWire

Пожалуй, главным конкурентом FireWire является интерфейс USB. На протяжении длительного периода времени стандарт USB вел ожесточенную борьбу с детищем Apple. И если вначале FireWire выигрывал за счет быстроты передачи сигнала, то в дальнейшем ситуация изменилась.

С появлением USB 2.0, а потом и USB 3.0, интерфейс IEEE 1394 начал уходить на задний план.

Почему FireWire уже не актуален?

К сожалению, FireWire на данный момент является устаревшим. Его активное производство и внедрение завершилось в 2013 году. При этом на смену ему пришел аппаратный интерфейс нового поколения Thunderboll от все той же Apple. Примечательно, что данный стандарт разрабатывался совместно с Intel. И этот передовой интерфейс смог достаточно уверенно и быстро заменить FireWire практически во всех сферах. Thunderbolt обеспечивает скорость до 20 Гбит/с, комбинируя интерфейсы DisplayPort и PCI Express.

Так почему же «не взлетел» FireWire? Одной из основных причин считается жадность со стороны Apple. Американский гигант желал иметь прибыль буквально с каждого чипа в контроллере интерфейса. Это сразу же сделало стандарт непривлекательным как для производителей «железа», так и для конечных потребителей, которым приходилось существенно переплачивать. Также с появлением USB 2.0 и USB 3.0 многие «козыри» FireWire были уничтожены.

Прямо сейчас будет сложно найти в свободной продаже компьютер или другое оборудование с FireWire на борту. Однако многие профи из мира музыки и звука до сих пор высоко ценят данную шину, ведь с ее помощью легко проводить прямые трансляции, передавая изображение и звучание оригинального качества. Более того, многие видеокамеры можно подключить напрямую друг к другу только с помощью FireWire.