Для чего разрабатывался стандарт Firewire

Для чего нужен интерфейс FireWire?

LireWire, название Apple для стандарта последовательной шины IEEE-1394, является интерфейсом общего назначения, предшествующим USB, и может использоваться для подключения нескольких устройств к компьютеру или для обеспечения высокоскоростной передачи между компьютерами. Стандарт IEEE-1394, который часто используется для подключения бытовой электроники или периферийных устройств к компьютеру, также используется в технологии Sony iLink.

К 2014 году Apple заменила FireWire интерфейсом Thunderbolt на новых компьютерах Mac.

Порты FireWire на плате расширения

FireWire технические характеристики

Стандарт FireWire перемещает данные со скоростью 400 Мбит/с, а более быстрый стандарт IEEE-1394b — FireWire 800 — перемещает данные со скоростью 800 Мбит/с. Изохронный стандарт, FireWire осуществляет потоковую передачу данных в режиме реального времени и, как результат, обычно используется для подключения телевизионных приставок и другого аудиооборудования. Он поддерживает несколько типов разъемов и оснащен шестиконтактным кабелем, который подключается к компьютеру, и четырехконтактным кабелем, который подключается к устройству.

Серийный стандарт FireWire и более поздняя версия Thunderbolt обеспечивают высокоскоростное соединение для Mac и периферийных устройств

FireWire Common Uses

Телевизоры и телевизионные приставки часто включают в себя интерфейс FireWire, поэтому его можно использовать для создания системы домашнего кинотеатра, подключенной к Mac. Он также широко используется для подключения бытовой электроники, внешних накопителей и широкого спектра мультимедийных устройств. FireWire можно использовать для соединения двух сетей или двух компьютеров, используя TCP/IP через FireWire.

Плюсы и минусы FireWire

У FireWire гораздо больше плюсов, чем минусов. Хотя кабель FireWire стоит дороже, чем другие способы подключения, он обладает рядом преимуществ, не последним из которых является скорость, что делает его полезным при подключении видеокамер и других мультимедийных устройств. Другое преимущество заключается в том, что кабель передает энергию одновременно с передачей данных, а это означает, что имеется меньше потенциально опасных точек питания, а также можно заряжать и синхронизировать устройства одновременно. Кроме того, поскольку FireWire 800 может работать на расстоянии до 100 метров, он может быть полезен в больших помещениях или для соединения между комнатами.

Интерфейс Thunderbolt

Apple заменила FireWire на технологию Thunderbolt, которая является стандартной для всех новых компьютеров Mac. Работая на гораздо более высокой скорости 10 Гбит/с, он в 25 раз быстрее, чем FireWire 800. Технология Thunderbolt также обеспечивает совместимость с новейшими устройствами отображения видео 4K. Как и FireWire, Thunderbolt может подключать к Mac несколько периферийных устройств, обмениваться периферийными устройствами между компьютерами и создавать связь между двумя или более компьютерами Mac.

FireWire или чем ещё помогла цифровому миру компания Apple

FireWire — компьютерный лексикон обогатился именно таким термином благодаря развитию информационных технологий в середине 90-х гг.. И наверняка это название не ускользнуло от внимания ни одного пользователя, не говоря уже о компьютерных специалистах. В чем же причина большой популярности, которой пользовалась эта технология, и что она представляет собой сегодня?

Описание технологии и ее основные особенности

Стандарт FireWire появился на свет в качестве версии стандарта высокоскоростной последовательной шины IEEE 1394, предназначенной для подключения периферийных устройств к персональному компьютеру. Автором данной реализации являлась небезызвестная компания Apple. Основным преимуществом FireWire являлось то, что она обеспечивала подключение до 63 устройств и передачу данных со скоростью до 400 Мбит/c. По сути, стандарт IEEE 1394 является описанием последовательной шины, а также средств, обеспечивающих соединение между одним или большим количеством периферийных устройств и процессором компьютера.

Устройства, оснащенные FireWire, а также другими реализациями IEEE 1394, обладают следующими особенностями:

• Порт с простым разъемом, расположенным на задней панели компьютера и на периферийных устройствах различных типов.
• Возможность простым путем объединять устройства в цепочки различными способами без использования терминаторов.
• Использование тонкого последовательного кабеля, выгодно отличающегося от толстого параллельного кабеля параллельного порта.
• Высокая скорость передачи данных, позволяющая иметь дело с мультимедийными приложениями (200 Мбит/c и выше).
• Возможность горячего подключения и отключения устройств.
• Возможность соединения напрямую нескольких устройств без подключения их к компьютеру.
• Обеспечение питания по шине.

Первоначально предполагалось, что различные реализации IEEE 1394 станут заменой для всех параллельных и последовательных интерфейсов, таких, как параллельный порт LPT, последовательный порт COM (RS-232) и внешний SCSI.

Принцип работы интерфейса

Существуют два уровня, на котором работает интерфейс FireWire, один из которых представляет собой шину внутри компьютера, а другой предназначен для обеспечения соединения между компьютером и устройством при помощи последовательного кабеля. Первые версии стандарта обеспечивали для внутренней шины скорость передачи данных в 12.5, 25 и 50 Мбит/c, а интерфейс кабеля при этом поддерживал скорости в 100, 200 и 400 Мбит/c. При работе IEEE 1394 способен переключаться на любую из доступных скоростей при возникновении необходимости.

Функции внутренней последовательной шины заключаются также в обеспечении общего использования пространства памяти подключенными к ней устройствами. Каждое устройство может использовать 64-битные адреса, что обеспечивает гибкость при конфигурировании устройств в цепочках и организацию деревьев устройств, подключенных к одному разъему.

IEEE 1394 обеспечивает два типа передачи данных – асинхронный и изохронный. Асинхронный способ больше подходит для традиционных приложений, которые загружают данные и затем их сохраняют. При этом способе инициализируется передача данных, которая затем может быть прервана после того, как в буфере окажется необходимое количество данных. Изохронный метод поддерживает постоянную заранее установленную скорость передачи данных. Для мультимедиа-приложений данный способ уменьшает потребность в использовании буферизации и облегчает вывод непрерывного контента.

Также в стандарте IEEE 1394 содержится требование к максимальной длине кабеля, который может соединять два устройства в цепочке – 4,5 м. В том случае, если в цепь подключено несколько устройств, то расстояние между компьютером и самым дальним элементом подобной цепочки может быть гораздо большим.

История и настоящее технологии

Со времени появления интерфейса было разработано несколько версий IEEE 1394. В самой последней версии, S3200, скорость передачи данных достигла уровня в 3,2 Гбит/c. Однако данная технология так и не стала стандартной для мира персональных компьютеров, и тому было несколько причин.

На момент своего появления технология IEEE 1394 считалась гораздо более многообещающей, чем похожая технология USB, которая в своей ранней версии могла поддерживать скорость передачи данных всего лишь до 12 Мбит/c. Однако в том, что последняя в итоге оказалась более распространенной, сыграла свою роль более высокая стоимость устройств, поддерживающих FireWire. Недостатком FireWire также является слабая совместимость между различными версиями стандарта, которая выражается в частности в том, что порт для старых версий интерфейса имеет разъем, отличающийся от разъема порта для новых версий.

Кроме того, широкому распространению технологии помешала лицензионная политика фирмы Apple, ограничивающая продажи устройств, оснащенных ею. В настоящее время большинство современных материнских плат ПК уже не имеет в своем составе порт FireWire, и данная шина используется лишь в некоторых специализированных системах топ-уровня.

Заключение

Несмотря на высокую производительность и гибкие возможности конфигурирования, порт IEEE 1394 так и не стал универсальным портом для подключения скоростных устройств. Тем не менее, до сих пор существует немало материнских плат, которые оснащены разъемами для подключения устройств FireWire, а также периферийных устройств, поддерживающих данную технологию.

Зачем нужен firewire?

Эту небольшую статью мы посвятим интерфейсу IEEE 1394, под именем firewire встречающемуся практически на всех компьютерах Apple. Firewire называет firewire’ом только компания Apple. Другие компании называют его iLink, mLan и даже Lynx. Но не столь важно название, сколь важна суть. Сухое определение звучит так: это последовательная высокоскоростная шина, предназначенная для обмена цифровой информацией между компьютером и другими электронными устройствами. На деле же это отличный способ передачи данных, позволяющий вам быстро переписывать файлы с/на ваш жесткий диск или видеокамеру, а также по-новому взглянуть на возможности вашего Mac и освободить ценный USB-порт Итак, перечислим все достоинства firewire:

Во-первых firewire, как уже упоминалось, очень быстр. Firewire 400 (IEEE 1394a), ныне встречающийся только в белых Macbook, несколько проигрывает USB 2.0 (в производительности на операциях с большим количеством файлов), но на потоковых операциях IEEE 1394а опережает USB до 1,5 раз. Ну а firewire 800(IEEE 1394b) же, что называется, рвет конкурента просто в клочья (скорость передачи увеличена до 3,2 Гбит/с). И именно этот разъем вы можете наблюдать на всех нынешних компьютерах Apple, кроме Macbook и Macbook Air, при этом он обратно совместим с firewire 400. Кстати, 4-пиновый разъём firewire 400 (обделенный питанием) встречается на большинстве современных PC-ноутбуков.

Во-вторых, firewire зачастую используется как средство копирования фильмов с MiniDV видеокамер в файлы. Возможно и копирование с камеры на камеру. Исторически именно этот способ был первым способом использования этой шины.

В-третьих — подключение одного мака к другому в режиме Target mode. Эта функция полезна, если ваш мак (тьфу-тьфу-тьфу) сыграл в ящик, и вы рискуете сделать то же самое, оставшись без записанной на нем информации. Подключить два Mac очень просто, потребуется лишь FireWire кабель 6-на-6-pin. Сперва выключите компьютер, который вы будете подключать к основному, затем отключите всю FireWire-периферию у обоих компьютеров. После этого подключите FireWire кабель, запустите выключенный компьютер и сразу же нажмите и удерживайте клавишу T (в английской раскладке, конечно). После этого практически сразу на экране появится большой логотип FireWire, и, если вы используете ноутбук, индикатор заряда батареи (для PowerBook и iBook необходимо предварительно подключить ноутбук к сети питания. Кстати, сам ноутбук после вхождения в режим Target Disk Mode вы можете закрыть). А в Finder, тем временем, появится Macintosh HD (или другой диск/диски) у подключенного компьютера. Все, теперь вы можете пользоваться этим диском с полными правами доступа, то есть как угодно изменять, копировать, и удалять на нем информацию.

И наконец в-четвертых, стандарт IEEE 1394c. Слышали о таком? А ведь его частенько упоминают при разговоре о проводном интернете — это RJ-45. Сам по себе стандарт редкий и малораспространенный, однако из-за внешнего сходства его часто путали с разъемом 8p8c, настоящим ethernet-разъемом. Путаница не разрешилась, и название редкого стандарта прочно прикипело к ethernet.

В заключении — примечательный факт. То ли обозленная растущей популярностью «неродного» формата, то ли еще почему-то, однако начиная с Vista Microsoft прикрыла поддержку сетевых протоколов на основе IEEE 1394 в Windows, хотя 4pin-разъемы firewire встречаются на большинстве PC-ноутбуков. К сожалению и Apple постепенно обосабливает нишу использования firewire. Раньше к этим разъемам (а порой — и только к ним!) подключались для зарядки и синхронизации многие плееры компании, но в 2005 году купертиновцы отказались от возможности синхронизации iPod, а начиная с 2008 — и зарядки его внутренней батареи. Единственным исключением остался iPod Classic, но он на то и классик, чтобы до конца не отказываться от традиций.

Итак, firewire — это в первую очередь высокоскоростная шина передачи данных, позволяющая вам с удобством и пользой для дела подключить внешний жесткий диск или видеокамеру к вашему Mac, а также порой воспользоваться столь экзотическими, но порой незаменимыми, возможностями, как Target Mode. Единственное что огорчает — это стоимость корпусов для внешних HDD с поддержкой firewire — она от 1,5 до 2 раз выше обычных.

IEEE 1394 против USB 2.0: холодная война с огоньком

Там где есть две стороны и соперничество, конкуренция, конфликт между ними, обычно одна одерживает верх. Ситуации же паритета — или, правильнее сказать, холодной войны — сравнительно редки и нестабильны. Именно в таком состоянии находились до середины минувшего года два стандарта высокоскоростных последовательных шин — USB 2.0 (Hi-Speed USB) и IEEE 1394 (FireWire или i.LINK). Война потеплела после интеграции контроллеров USB 2.0 в чипсеты для PC, но победитель все равно не ясен. Не ясно даже, определится ли он в будущем.

Ретроспектива

В первую очередь, как к ветерану, обратимся к стандарту 1394 — ведь у него уже солидная 15-летняя история. Идея быстрой последовательной шины зародилась в 1986 г. в недрах корпорации Apple Computer. Интерфейс Ultra SCSI-1 (шина задумывалась, как альтернатива ему) мог обеспечить пиковую пропускную способность в 20 Мбайт/с, а разработка Apple позволяла улучшить этот показатель в два с половиной раза — до 400 Мбит/с (кроме того, были предусмотрены режимы 100 и 200 Мбит/с). Тогда же Apple зарегистрировала торговую марку «FireWire», под которой в настоящее время шина и известна больше всего. Уже через год была выпущена первая спецификация. Apple начала продвигать интерфейс на рынок в качестве мощного и простого в употреблении средства для подключения (главным образом, к компьютерам собственного производства) видеокамер, высокоскоростных принтеров, внешних жестких дисков и прочих устройств, требовательных к пропускной способности соединения. Шли годы, поддержка FireWire со стороны производители чипов и бытовой цифровой электроники медленно, но верно возрастала. В 1994 г. Apple и множество сочувствующих компаний объединились в консорциум, чуть доработали спецификацию, и она была официально принята IEEE в 1995 г. Так родился оригинальный стандарт 1394 (IEEE 1394-1995).

Первый блин, как и следовало ожидать, вышел комом: всплыли проблемы совместимости, особенно в разнородном стане PC. Что ж, такова судьба многих стандартов на первых порах: многое дается на откуп интерпретаторским талантам реализаторов, а реализаторы, не имея нот перед глазами, неизбежно поют вразнобой, не смотря на чуткое следование палочке дирижера. Поэтому, следующим шагом стала разработка новой редакции стандарта — IEEE 1394a (официально принята в 2000 г.). Она прояснила темные места, сделала обязательными некоторые опционные части и добавила детали, улучшившие производительность. Кроме того, появилась спецификация 1394 OHCI (Open Host Controller Interface), благодаря которой остались в прошлом несовместимые друг с другом проприетарные FireWire-карты. Это (и тот факт, что 1394 стал абсолютным стандартом для DV-камер) поспособствовало росту популярности шины в лагере PC (в мультимедиа-ориентированных настольных системах и ноутбуках).

Если бы всё шло своим чередом, сейчас, не исключено, во всех новых PC интерфейс FireWire стал бы столь же обычным, как USB. К сожалению, Apple, по своему обыкновению, в начале 1999 года подумала иначе и вознамерилась снять пенки с набиравшей популярность шины — обязав платить производителей устройств (вместо обычных фиксированных лицензионных отчислений) подать в размере $1 за каждый порт. Это вызвало волнение в электронной индустрии и сильно охладило пыл приверженцев FireWire. В частности (к пущей скорби Apple), и фирмы Intel, которая сконцентрировалась на разработке USB 2.0. Чтобы успокоить и вернуть отпугнутых друзей FireWire, Apple в срочном порядке совместно с Compaq, Matsushita, Philips, Sony, Toshiba и другими компаниями, входящими в 1394 Trade Association, организовала объединенный патентный пул. Его участниками стали практически все держатели патентов, затрагивающих FireWire, а лицензии стали продаваться по вполне умеренной цене — 25 центов за устройство (вне зависимости от количества портов). Основные средства пошли на разработку усовершенствованного стандарта 1394b, которой занималась неформально отпочковавшаяся в 1996 году от Apple частная компания Zayante. Сравнительно недавно — 2 апреля прошлого года — стандарт был принят IEEE, а через два дня после этого Apple купила Zayante. FireWire 800 (под таким названием Apple теперь продвигает 1394b) увеличивает скорость шины до 800 Мбит/с, а в недалеком будущем — до 1,6 Гбит/с, и, кроме того, имеет (туманную пока) «архитектурную поддержку» 3,2 Гбит/с.

История USB короче и проще. В 1995 году консорциум из семи компаний (главную роль в нем играет Intel) принялся за создание универсального порта для подключения к компьютеру не очень требовательных к пропускной способности шины (1,5 и 12 Мбит/с) периферийных устройств — мышей, клавиатур, джойстиков, модемов, etc. Полноценную жизнь лелеемый Intel стандарт обрел в 1998 году — к его началу практически все новые компьютеры были оснащены парочкой соответствующих разъемов. Но количество USB-устройств было невелико до тех пор, пока не вышла приснопамятная Win98, которая, в отличие от Win95, этот стандарт, да простится мне сие громкое слово, поддерживала . Мало-помалу USB занимала свою нишу, не посягая на владения FireWire, но прибирая к рукам все низкоскоростные устройства. Идиллическое мирное «параллельное» сосуществование длилось два года — до момента, когда увидела свет спецификация USB 2.0 , которая подняла максимальную пропускную способность шины до 480 Мбит/с (что в 40 раз больше, чем у USB 1.X). Обратная совместимость с коннекторами (страдающими гигантизмом), кабелями (использовать старые USB-кабели для подключения на 480 Мбит/с нельзя) и устройствами USB 1.X при этом была сохранена.

Компания Intel никогда негативно не отзывалась о FireWire и даже, было такое время, активно поддерживала разработки, инвестируя Zayante. По слухам, внутри компании долгое время шли серьезные баталии по поводу того, начинать ли с FireWire войну, продвигая по всем фронтам Hi-Speed USB, или, наоборот, сдаться на милость победителя. В конце концов, компания решила поддерживать обе технологии (но предпочтение все равно отдается USB). Можно предположить, что в неуверенности Intel (или в нежелании преждевременно бить по другой перспективной шине) кроется причина странной задержки с интегрированием контроллеров USB 2.0 в чипсеты. Изначально это предполагалось сделать еще в i815, но первым чипсетом с USB 2.0 стал вышедший в середине прошлого года i845G. Сейчас практически все производители чипсетов для PC встраивают в южные мосты контролеры USB 2.0. и только один — SiS — еще и контроллеры 1394a.

Что лучше?

Несмотря на то, что интерфейсы изначально проектировались для разных целей (USB для подключения периферии к ПК, а FireWire для передачи массивных потоков аудио/видеоданных между устройствами), их распространенные сегодня инкарнации имеют более-менее похожие характеристики. Перед конечным пользователем (а, следовательно, и перед производителем оборудования) встает дилемма: какой интерфейс выбрать? Дать однозначный ответ для всех случаев невозможно даже сейчас, когда Hi-Speed USB получил массовое распространение. В какой-то мере отсутствие тотальной гегемонии одного стандарта даже хорошо — есть возможность использовать уникальные свойства каждого из них (чтобы не томить читателя, сразу заметим, два главных плюса USB 2.0 — это совместимость с USB 1.Х и низкая цена).

Судьба «тринадцатой»: есть ли будущее у FireWire?15

История компьютерной индустрии знала немало примеров, когда успешные в своё время технологии стремительно покидали электронный Олимп. Примеры тому — это и оптические диски, и кнопочные смартфоны, и даже проводные сети. Но FireWire — случай особенный. Этот интерфейс на долгие годы стал верным инструментом разного рода профессионалов, а значительный вклад в популяризацию его на потребительском рынке внесла сама компания Apple. Однако сегодня стандарту явно недостаёт внимания со стороны большинства производителей, и многие опытные пользователи задаются вопросом — а что же дальше?

Первые попытки объединить различные типы последовательных шин начались ещё в 1986 году, когда Комитет по стандартам для микрокомпьютеров США сделал первые шаги в этом направлении. Шесть лет спустя разработкой интерфейса занялись инженеры Apple, и в 1995 году шина IEEE 1394, которую в Купертино окрестили звучным названием FireWire, была принята в качестве стандарта. Фактически первым прикладным его использованием стали видеокамеры формата miniDV, производители которых стали применять FireWire для видеозахвата и, что любопытно, продолжают это делать и по сей день.

На момент своего появления технология имела ряд ключевых преимуществ перед своим главным соперником в лице USB. В отличие от последней, купертиновская разработка умела передавать данные в обоих направлениях с высокой скоростью — до 400 Мбит в секунду (для сравнения USB 1.1 работала на скорости в 12 Мбит), меньше нагружала процессор компьютера благодаря специализированному решению по обработке данных, а её пропускная способность теоретически позволяла подключить до 63 (!) устройств — и всё это задолго до появления таких вещей, как Thunderbolt. Кроме того, FireWire отлично справлялась с подачей питания на практически любую периферию, а Mac тех времён спокойно распознавали подключённые таким образом жёсткие диски как системные, позволяя выполнять с них загрузку ОС.

Скоростные характеристики “пламенной” шины были серьёзным плюсом не только для Mac, но и для iPod. Ещё бы, ведь передача музыки на устройство по FireWire могла происходить почти в 30 раз быстрее, чем у других устройств на рынке, что с учётом большой по тем временам ёмкости делало “яблочный” плеер ещё более интересным предложением. Конечно, сегодня такие моменты вызывают улыбку, но в начале 2000-х годов передача данных по первым USB была до того медленной, что даже устройства с памятью объёмом 32 МБ заполнялись музыкальными файлами совсем не моментально. Но даже ко времени широкого распространения версии 2.0, которая увеличила пропускную способность стандарта USB до 480 Мбит в секунду, новое поколение FireWire обеспечивало чуть ли не вдвое больший показатель. IEEE 1394 сделала возможным и удобную работу с видео на Mac, что стало поворотным моментом в истории любительского и не только видеомонтажа.

В общем и целом технология была попросту лучше имеющихся на то время конкурентов, и её главными “киллер-фичами” были простота и удобство использования. FireWire не только вывела пользовательский опыт той эпохи на совершенно новый уровень, но и выглядела бы современно даже в сегодняшних гаджетах, чего не скажешь о “допотопных” интерфейсах прошлых лет. Чего стоит хотя бы классический SCSI: с его неуклюжими контактами этот разъём сложно представить в современном настольном компьютере, не говоря уже о ноутбуке. В качестве примера приведу заднюю стенку Macintosh Classic IIs с SCSI:

Однако такова жизнь, и как это ни прискорбно, но подобная судьба постепенно настигает и героя нашего материала. На текущий момент из всего ассортимента техники Apple разъемом FireWire может похвастаться разве что MacBook Pro — тот самый ветеран, в который раз остающийся без обновления и являющийся, очевидно, главным кандидатом на снятие с производства. Разумеется, в природе существуют переходники, например адаптер FireWire для нынешнего “спринтера” Thunderbolt, однако устройств с поддержкой интерфейса становится всё меньше и меньше. Любопытно, что Thunderbolt пока что тоже не превратилась в массовое решение, однако о том, что технологию постигнет участь предшественницы, говорить ещё слишком рано. Относительно же самой FireWire, которая всё ещё применяется небольшим числом производителей ПК, можно сказать определённо: если ситуация не изменится в ближайшее время, то место для пионера высокоскоростных подключений останется лишь в тематических музеях.

По материалам Macworld

А что вы думаете по этому поводу? Ждём интересных комментариев!