Podręcznik

2. Typy magistral

2.8. FireWire

Magistrala FireWire była początkowo konkurencją dla USB. Została opracowana stosunkowo dawno. FireWire był znakiem handlowym firmy Apple, która w 1980 roku wprowadziła tą magistralę na rynek. W założeniu miała ona zastąpić stosunkowo drogą magistralę SCSI stosowaną wówczas w komputerach Macintosh i PowerMac. Znane są też inne nazwy tej magistrali. i.Link było określeniem wprowadzonym przez firmę Sony (magistrala stosowana w kamerach wideo). Z kolei IEEE-1394 jest numerem normy amerykańskiego komitetu normalizacyjnego IEEE. 

 
Rys. 8. Przewód Fire Wire

Magistrala FireWire korzysta z dwóch par przewodów (transfer różnicowy) przewodu zasilania oraz masy i ekranu (Rys. 8). Z pozoru wygląda to podobnie jak w USB, ale protokół przesyłu i organizacja magistrali są trochę inne. W tym przypadku również są dostępne różne warianty magistrali:
FireWire 400 (IEEE 1394-1995)
•    Transfery 100, 200 albo 400 Mbit/s (S100, S200, S400), half-duplex.
•    Długość kabla do 4.5m, ale 16 urządzeń może być połączone w łańcuch przy użyciu aktywnych przekaźników (ang. repeaters).
Usprawnienie (IEEE 1394a-2000) 
•    Dodano wsparcie dla transferów asynchronicznych, możliwa szybsza rekonfiguracja magistrali, dodano tryb oszczędzania energii (ang. suspend mode).
FireWire 800 (IEEE 1394b-2002)
•    Transfery 800 Mbit/s full-duplex przy użyciu nowego systemu kodowania danych – beta mode.
•    Pełna specyfikacja 1394b definiuje transfery do 3200 Mbit/s.
•    Przekodowywanie 8b/10b, dodawane bity po 5-tym 8-mym bicie danych.
FireWire S800T (IEEE 1394c-2006)
•    Wprowadzono znaczące usprawnienia techniczne, a w szczególności  nową specyfikację portu, który zapewnia transfer  800 Mbit/s przy użyciu tego samego złącza co sieć Ethernet
•    Brak produktów lub chipsetów zawierających tą funkcję.
FireWire S1600 and S3200 - 2007
•    Zastosowanie trybów S1600 i S3200, które w przeważającej części zostały już opisane w 1394b.
Przyszłe udoskonalenia (włączając P1394d -2009)
•    P1394d wycofany w 2013r.
•    Plany zwiększenia szybkości do 6.4 Gbit/s.
Podstawowe założenia magistrali Fire Wire to:
•    Połączenie do 63 urządzeń w topologii drzewa albo w łańcuch.
•    Komunikacja punkt-z-punktem, bez wykorzystywania pamięci RAM czy CPU.
•    Możliwe jest dołączenie wielu kontrolerów (ang. hosts) do magistrali.
•    Obsługa plug and play i hot swapping.
•    Kabel miedziany, do 4.5 metrów, może dostarczyć 45 watów mocy na port, przy napięciu do 30 woltów.
•    Kodowanie non-return-to-zero (NRZ).
Każde urządzenie dołączone do magistrali FireWire ma unikalny numer ID. Jeden węzeł jest mianowany jako root node, ma wtedy najwyższy ID. Numery są nadawane przy każdym „resecie” magistrali (podanie napięć na linie zasilające). FireWire odsługuje transfery asynchroniczne i izochoryczne na raz. Transfery izochoryczne gwarantują ciągłą transmisję danych w określonym paśmie. Żeby to umożliwić Fire Wire dedykuje pewien procent pasma transferom izochorycznym, a reszta jest przeznaczona na transfery asynchroniczne. Porównanie FireWire, USB 2.0, USB 3.0 przedstawiono w tabeli 4.


Tabela 4. Porównanie FireWire, USB 2.0, USB 3.0

porównanie FireWire USB 2.0 USB 3.0
Szybkość transferu do 400, 800, 1600 lub 3200 Mbps  do 480 Mbps  do 480 Mbps 
Kontroler nadrzędny nie wymagany  wymagany   wymagany    
Obciążenie procesora nie tak tak, duże
Topologia sieć rozgałęziona gwiazda gwiazda
Maks. długość kabla 4.5 m 5 m 5 m
Maks. liczba urządzeń 63 127 127
Zasilanie tak, 12 lub 30 V, do 60 W tak, 5 V, do 2.5 W tak, 5 V, do 4.5 lub 7.5 albo 9W