FireWire

FireWire
Išradimo metai:	1995
Išrado:	Apple
Įrenginių kiekis:	63
Greitis:	400 Mbit/s
Tipas:	Nuoseklioji
Prijungiama veikiant?	taip
Išorinė?	taip

6-ių ir 4-ių kontaktų FireWire jungtys

FireWire yra firminis Apple Computer pavadinimas IEEE 1394 sąsajai. Taip pat žinomas kaip i.Link arba IEEE 1394. Tai yra asmeninio kompiuterio (ir skaitmeninio garso/vaizdo įrenginių) nuosekliosios sąsajos standartas, suteikiantis didelį duomenų pralaidumą ir izochronines realaus laiko duomenų perdavimo paslaugas. Dėl mažesnių gamybos išlaidų ir supaprastintos, geriau pritaikomos prijungimo sistemos, FireWire pakeitė lygiagrečiąją sąsają SCSI daugelyje taikymų.

Beveik visos modernios skaitmeninės vaizdo kameros pagamintos 1995-aisiais metais ir vėliau turi šią sąsają. Daugelis kompiuterių, pritaikytų garso/vaizdo naudojimui namuose arba profesionaliai, įskaitant visus šiuo metu gaminamus Apple, Dell, ir Sony nešiojamuosius kompiuterius turi integruotą FireWire sąsają. Keletą metų FireWire taip pat buvo patraukli Apple iPod galimybė, leidžianti naujus garso takelius nusiųsti per keletą sekundžių, tuo pačiu metu kraunant bateriją naudojant tik vieną kabelį. Visgi, dėl vietos trūkumo ir didesnio suderinamumo labui, naujesniuose iPod įrenginiuose Apple pakeitė FireWire palaikymą universaliąja nuosekliąja jungtimi (USB) 2.0.

Istorija ir raida

4-ių kontaktų (kairėje) ir 6-ių kontaktų (dešinėje) FireWire jungtys

6-ių kontaktų FireWire jungtis ant išplėtimo plokštės krašto

FireWire yra Apple Computer sugalvotas pavadinimas IEEE 1394 didelės spartos nuosekliajai sąsajai IEEE 1394. Šią sąsają sukūrė Apple, vėliau tobulino IEEE P1394 darbo grupė, kurioje dirbę nariai iš Apple atliko didelę dalį darbo, nors, esminiai pakeitimai taip pat buvo pasiūlyti inžinierių iš Texas Instruments, Sony, Digital Equipment Corporation, IBM ir SGS Thomson (dabar STMicroelectronics).

Apple sumanė FireWire kaip nuoseklų pakaitalą lygiagrečiai SCSI sąsajai, bei skaitmeninių vaizdo ir garso įrenginių prijungimui. Savo darbą Apple baigė 1995-aisiais. Nuo 2006-ųjų, IEEE 1394 sudaro trys dokumentai: originalusis IEEE standartas 1394-1995, IEEE standarto pataisa 1394a-2000 ir IEEE standarto pataisa 1394b-2002 (taip pat egzistuoja pataisa 1394c, kuri suteikia 800 Mbit/sek greičio palaikymą 100 m ilgio 5-tos kategorijos neekranizuotu vytos poros kabeliu).

Sony realizacija žinoma pavadinimu i.Link ir naudoja tik keturis signalo kontaktus, nenaudojant dviejų kontaktų, tiekiančių maitinimą įrenginiui, vietoje to Sony i.Link produktuose naudojamas atskiras maitinimo kabelis.

Sąsaja dažniausiai naudojama duomenų saugojimo įrenginių ir skaitmeninių vaizdo kamerų prijungimui, tačiau taip pat yra populiari pramoninėse sistemose mašininiam regėjimui bei profesionalioms garso sistemoms. Ši sąsaja naudojama vietoje labiau įprastos USB dėl didesnio jos efektyvaus greičio, didesnių energijos tiekimo galimybių ir dėl to, kad ji nereikalauja valdymo centro kompiuteryje. Turbūt dar svarbiau yra tai, kad FireWire turi visas SCSI galimybes, ir palyginus su Aukšto Greičio USB 2.0 turi aukštesnius ilgalaikio duomenų perdavimo greičius, kas yra ypač svarbu vaizdo ir garso redagavimui.

Mažas mokestis, kurio reikalavo Apple Computer ir kiti patento turėtojai iš FireWire naudotojų (0.25 USD už vieną galutinio vartotojo sistemą) ir brangesnė techninė įranga, reikalinga sąsajos realizavimui (1–2 USD) neleido FireWire išstumti USB pigiuosiuose masinės gamybos išoriniuose kompiuterių įrenginiuose, kur produkto kaina yra esminis apribojimas.

Techninės specifikacijos

FireWire gali sujungti iki 63 išorinių kompiuterio įrenginių į kryptinio aciklinio grafo topologiją (kitaip nei lygiagrečiosios SCSI elektrinės sąsajos topologija). Tai leidžia „lygus su lygiu“ (angl. peer-to-peer) įrenginių tarpusavio bendravimą, tokį kaip bendravimas tarp skenerio ir spausdintuvo be kompiuterio operatyvinės atminties ar centrinio procesoriaus panaudojimo. FireWire taip pat palaiko keletą serverių sąsajai. Ji sukurta taip, kad palaikytų „įjunk ir grok“ (angl. plug-and-play) ir prijungimą veikiant (angl. hot swapping). Jos šešių laidų kabelis yra lankstesnis nei dauguma lygiagrečiųjų SCSI kabelių ir gali tiekti iki 45 vatų energijos 30 voltų įtampos srovės vienam prievadui, leisdama vidutinio suvartojimo įrenginiams veikti be papildomo energijos tiekimo. Kaip anksčiau minėta, Sony gaminami i.Link paprastai srovės tiekimo tuo pačiu kabeliu nepalaiko ir naudoja 4-ių kontaktų jungtį, srovę tiekiant atskiru maitinimo kabeliu kiekvienam įrenginiui.

FireWire įrenginiai realizuoja ISO/IEC 13213 „konfigūravimo ROM“ modelį įrenginių konfigūravimui ir identifikavimui, siekiant įgalinti „įjunk ir grok“. Visi FireWire įrenginiai yra identifikuojami pagal IEEE EUI-64 unikalų identifikatorių (išplėtimas 48-bitų Ethernet MAC adresų formatui), taip pat nustatytus kodus nurodančius įrenginio tipą ir palaikomus protokolus.

Operacinių sistemų palaikymas

Pilnas IEEE 1394a ir 1394b palaikymas yra FreeBSD, Linux ir Apple Mac OS X operacinėse sistemose. Microsoft Windows XP palaiko 1394a ir 1394b, tačiau nuo „service pack 2“ greitis pagal nutylėjimą visiems FireWire įrenginių tipams yra S100 (100 Mbitų/sek). Parsisiuntimas ir registro pakeitimai teikiami Microsoft atstato greitį į S400 arba S800. Microsoft Windows Vista pradžioje palaikys 1394a, o 1394b palaikymas išeis vėliau su „service pack“.

Mazgų hierarchija

FireWire įrenginiai sąsajoje jungiami į medžio topologiją. Kiekvienas įrenginys turi unikalų nuosavą identifikatorių. Vienas iš mazgų išrenkamas šakniniu ir visuomet turi aukščiausią identifikatorių. Nuosavi identifikatoriai priskiriami saviidentifikavimo proceso metu, kuris vyksta po kiekvieno sąsajos perkrovimo (angl. reset). Eilės tvarka, kuria saviidentifikatoriai suteikiami tolygi medžio apėjimui paieškos į gylį algoritmu, galinio eiliškumo būdu (angl. post-order).

Techninės specifikacijos

FireWire 400

A 6-Pin FireWire 400 connector

FireWire 400 duomenų persiuntimo tarp įrenginių greitis gali būti 100, 200 arba 400 Mbit/s (tikrieji greičiai yra 98,304, 196,608 ir 396,216 Mbit/s, tai yra atitinkamai 12,288, 24,576 ir 49,152 megabaitai per sekundę). Šie skirtingi duomenų siuntimo režimai paprastai vadinami S100, S200 ir S400. Nors teoriškai USB 2.0 gali veikti 480 Mbit/s greičiu, testai rodo, kad šis greitis retai yra pasiekiamas. Taip gali būti dėl USB „klientas – serveris“ architektūros, kitaip nei „lygus su lygiu“ FireWire architektūros ir „atvaizdavimo į atmintį“ palaikymo, kas leidžia aukšto lygio protokolams veikti nesukeliant daugybės pertraukimo ir buferio kopijavimo operacijų serverio procesoriuose.

Kabelio ilgis ribojamas iki 4,5 metrų, tačiau iki 16 kabelių gali būti sujungti nuosekliai naudojant aktyvius kartotuvus, išorinius šakotuvus, kurie dažnai yra FireWire įrangoje. S400 standartas riboja bet kurios konfigūracijos maksimalų kabelio ilgį iki 72 metrų. 6-ių kontaktų sąsaja paprastai yra staliniuose kompiuteriuose, ji gali tiekti maitinimą prijungtam įrenginiui. 4-ių kontaktų versija naudojama daugelyje nešiojamųjų kompiuterių ir mažų FireWire įrenginių ir neturi maitinimo kontaktų, nors yra pilnai suderinama su 6-ių kontaktų sąsaja. Kai kurie nešiojamieji kompiuteriai naudoja 6-ių kontaktų sąsają su maitinimu, pavyzdžiui naujausi Apple produktai.