Группой компаний при активном участии Apple была разработана технология последовательной высокоскоростной шины, предназначенной для обмена цифровой информацией между компьютером и другими электронными устройствами. В 1995 году эта технология была стандартизована IEEE (стандарт IEEE 1394 -1995). Компания Apple продвигает этот стандарт под торговой маркой FireWire , а компания Sony - под торговой маркой i-Link.
Интерфейс IEEE 1394 представляет собой дуплексную, последовательную, общую шину для периферийных устройств. Она предназначена для подключения компьютеров к таким бытовым электронным приборам, как записывающая и воспроизводящая видео- и аудиоаппаратура, а также используется в качестве интерфейса дисковых накопителей (таким образом, она соперничает с шиной SCSI ).
Первоначальный стандарт (1394a) поддерживает скорости передачи данных 100 Мбит/с, 200 Мбит/с и 400 Мбит/с. Последующие усовершенствования стандарта (1394b) обеспечивают поддержку скорости передачи данных 800 и 1600 Мбит/с ( FireWire -800, FireWire -1600).
Устройства, которые передают данные на разных скоростях, могут быть одновременно подключены к кабелю (поскольку пары обменивающихся данными устройств используют для этого одну и ту же скорость). Рекомендуемая максимальная длина кабеля между устройствами составляет 4,5 м. К кабелю общей длиной до 72 м может быть одновременно подключено до 63 устройств, называемых узлами (nodes). Для увеличения числа шин вплоть до максимального значения (1023) могут быть использованы мосты.
Каждое устройство обладает 64-разрядным адресом:
- 6 бит - идентификационный номер устройства на шине,
- 10 бит - идентификационный номер шины,
- 48 бит - используются для адресации памяти (каждое устройство может адресовать до 256 Тбайт памяти).
Шина предполагает наличие корневого узла, выполняющего некоторые функции управления. Корневой узел может быть выбран автоматически во время инициализации шины, либо его атрибут может быть принудительно присвоен конкретному узлу (скорее всего, ПК). Некорневые узлы являются или ветвями (если они поддерживают более чем одно активное соединение), или листьями (если они поддерживают только одно активное соединение).
Как правило, устройства имеют по 1-3 порта, причем одно устройство может быть включено в любое другое (с учетом ограничений на то, что между любыми двумя устройствами может быть не более 16 пролетов и они не могут быть соединены петлей). Допускается подключение в "горячем" режиме, поэтому устройства могут подключаться и отключаться в любой момент. При подключении устройств адреса назначаются автоматически, поэтому присваивать их вручную не придется.
IEEE 1394 поддерживает два режима передачи данных (каждый из которых использует пакеты переменной длины).
- Асинхронная передача используется для пересылки данных по конкретному адресу с подтверждением приема и обнаружением ошибок. Трафик, который не требует очень высоких скоростей передачи данных и не чувствителен ко времени доставки, вполне подходит для данного режима (например, для передачи некоторой управляющей информации).
- Изохронная передача предполагает пересылку данных через равные промежутки времени, причем подтверждения приема не используются. Этот режим предназначен для пересылки оцифрованной видео- и аудиоинформации.
Пакеты данных пересылаются порциям, которые имеют размер, кратный 32 битам, и называются квадлетами (guadlets). При этом пакеты начинаются, по меньшей мере, с двух квадлетов заголовка, после чего следует переменное число квадлетов полезной информации. Для заголовка и полезных данных контрольные суммы ( CRC ) указываются отдельно. Длина заголовков асинхронных пакетов составляет, как минимум , 4 квадлета. У изохронных пакетов может быть заголовок длиной 2 квадлета, поскольку единственным необходимым при этом адресом является номер канала.
IEEE 1394 выделяет следующие функции устройств:
- Хозяин цикла (cycle master) - выполняется корневым узлом, имеет наивысший приоритет доступа к шине, обеспечивает общую синхронизацию остальных устройств на шине, а также изохронных сеансов передачи данных.
- Диспетчер шины (bus manager) управляет питанием шины и выполняет некоторые функции оптимизации.
- Диспетчер изохронных ресурсов ( isochronous resource manager ) распределяет временные интервалы среди узлов, собирающихся стать передатчиками (talkers).
Все функции диспетчеризации могут выполняться одним и тем же либо различными устройствами. Хозяин цикла посылает синхронизирующее сообщение о начале цикла через каждые 125 мкс (как правило). Теоретически 80% цикла (100 мкс) резервируется для изохронного трафика, а остальная часть становится доступной для асинхронного трафика. Сначала узлы с изохронными данными для пересылки, а также те узлы, которым был назначен номер канала, пытаются получить доступ к шине на время передачи (сразу же после каждого сообщения о начале цикла ), и узел, который ближе всего находится к корневому узлу, первым получит разрешение на передачу данных. Каждый последующий узел с назначенным номером канала и изохронным трафиком для пересылки последовательно получает разрешение на передачу данных. Затем пытаются получить доступ к шине и узлы с асинхронным трафиком.
Для подключения к данному интерфейсу применяется 6-контактный соединитель. Используемый при этом кабель имеет круглую форму и содержит:
- экранированную витую пару А (ТРА), в которой используется симметричное, разностное напряжение (для обеспечения требуемой помехоустойчивости), а данные передаются в обоих направлениях с помощью схемы кодирования NRZ 2NRZ (Non-Return to Zero) - самосинхронизующаяся схема кодирования без возвращения к нулю. . Фактически напряжение составляет 172-265 мВ;
- экранированную витую пару В (ТРВ), пересылающую стробирующий сигнал, который изменяет состояние всякий раз, когда два последовательных разряда данных (на другой паре) одинаковы (т.н. кодирование данных со стробированием - data- strobe encoding), и гарантирует изменение состояния в паре для передачи данных либо стробирующих сигналов по фронту каждого разряда;
- провода, обеспечивающие питание небольших устройств. При этом по проводу VP подается напряжение 8-40 В, обеспечивающее нагрузку до 1,5 А, а провод VG заземлен. Впрочем, существуют варианты соединения, в котором провода питания отсутствуют;
- а также общий экран, который изолирован от экранов пар и прикреплен к корпусам соединителей.
Firewire (IEEE 1394) – это высокоскоростной последовательный интерфейс для обмена данными с устройствами, принимающими или передающими большие объемы данных (видео и аудио данные). Он был разработан компанией Apple для общих сред (кабельных шлейфовых подключений каждого устройства) и представляет собой дуплексную, последовательную, общую шину для периферийных устройств. Он пригоден также для периферии (мышей, клавиатур и др.) как альтернатива развивающейся USB. Скорость передачи данных может быть 100, 200 и 400 Мбит/с, как расширение стандарта планируется увеличение до 800 и 1600 Мбит/с.
Устройства, которые передают данные на разных скоростях, могут быть одновременно подключены к кабелю (поскольку пары обменивающихся данными устройств используют для этого одну и ту же скорость). Рекомендуемая максимальная длина кабеля между устройствами составляет 4.5 м. К кабелю общей длиной до 72 м может быть одновременно подключено до 63 устройств, называемых узлами (nodes). У каждого устройства есть свой 6-разрядный физический идентификационный номер. Для увеличения числа шин вплоть до максимального значения 1023 могут быть использованы мосты (при этом у каждого устройства есть свой 10-разрядный идентификационный номер шины) таким образом может быть подключено до 64449 устройств. Каждое устройство обладает 64-разрядным адресом, который включает в себя перечисленные выше 6- и 10-разрядный адреса. Остальные 48 разрядов на каждое устройство могут быть использованы для адресации памяти следовательно, каждое устройство может адресовать до 2 48 байт (256 Тбайт) памяти.
Это предоставляет единственному порту компьютера возможность поддерживать множество периферийных устройств. При этом поддерживается изохронная передача данных, поэтому стандарт 1394 вполне подходит для поддержки мультимедийных приложений реального времени.
Рассматривается Firewire и как конкурент шины SCSI, господствующей в секторе профессиональной техники (высокоскоростные винчестеры, мощные сканеры и т.п.).
Данная шина предполагает наличие корневого узла, выполняющего некоторые функции управления. Корневой узел может быть выбран автоматически во время инициализации шины либо его атрибут может быть принудительно присвоен конкретному узлу (скорее всего ПК). Некорневые узлы являются либо ветвями (если они поддерживают более чем одно активное соединение), либо листьями (если они поддерживают только одно активное соединение).
Одной из функций, выполняемых корневым узлом, является функция «хозяина цикла» (cycle master), которая получает наивысший приоритет доступа к шине. Она обеспечивает общую синхронизацию остальных устройств на шине, а также изохронных сеансов передачи данных.
Кроме того, возможно наличие и диспетчера шины (bus manager). В его обязанности входит управление питанием шины и некоторые функции оптимизации.
Диспетчер изохронных ресурсов (isochronous resouce manager) распределяет временные интервалы (из пула 64 номеров каналов) для узлов, собирающихся стать передатчиками (talkers). «Хозяин цикла» посылает синхронизирующее сообщение о начале цикла (cycle start) через каждые 125 мкс. В лучшем случае 80% цикла (100 мкс) резервируется для изохронного трафика, а остальная часть цикла становится доступной для асинхронного трафика. Сначала узлы с изохронными данными для пересылки, а также те узлы, которым был назначен номер канала, пытаются получить доступ к шине на время передачи (сразу же после каждого сообщения о начале цикла) и узел, который ближе всего находится к корневому узлу, первым получит разрешение на передачу данных. Каждый последующий узел с назначенным номером канала и изохронным трафиком для пересылки последовательно получает разрешение на передачу данных. Затем пытаются получить доступ к шине и узлы с асинхронным трафиком.
Все функции диспетчера могут выполняться одним и тем же либо различными устройствами.
Как правило, устройства имеют по 1-3 порта, причем одно устройство может быть включено в любое другое устройство (с учетом ограничений на то, что между любыми двумя устройствами может быть не более 16 пролетов и они не могут быть соединены петлей). Допускается подключение устройств в "горячем" режиме, поэтому устройства могут подключаться и отключаться в любой момент. При подключении устройств адреса назначаются автоматически, поэтому присваивать их вручную не придется.
Данной шиной поддерживается два режима передачи данных (каждый из которых использует пакеты переменной длины):
1) Асинхронная передача используется для пересылки данных по конкретному адресу, а подтверждения приема используются для обнаружения ошибок. Трафик, который не требует очень высоких скоростей передачи данных и не чувствителен ко времени доставки, вполне подходит для данного режима (например, для передачи некоторой управляющей информации);
2) Изохронная передача предполагает пересылку данных через равные промежутки времени, причем подтверждения приема не используются. Этот режим предназначен для пересылки оцифрованной видео- и аудиоинформации.
Пакеты данных пересылаются порциям, которые имеют кратный 32 битам размер и называются квадлетами (guadlets). При этом пакеты начинаются, по меньшей мере, с двух квадлетов заголовка (с последующим циклическим избыточным кодом CRC для обнаружения ошибок), после чего следует переменное число квадлетов полезной информации (с последующим циклическим избыточным кодом CRC полезной информации). Длина заголовков асинхронных пакетов составляет, как минимум, 4 квадлета благодаря 64-разрядному адресу и наличию других разрядов, например, разрядов четности. У изохронных пакетов может быть заголовок длиной 2 квадлета, поскольку единственным необходимым при этом адресом является номер канала.
Для подключения к данной шине используется 6-контактный соединитель.
Стандарт IEEE 1394 также называют высокоскоростной последовательной шиной . К другим компаниям, способствовавшим разработке данного стандарта, относятся Texas Instruments, Molex, Adaptec, Western Digital и IBM PC Company.
Стандарт поддерживается отраслевой ассоциацией 1394 Trade Association, в которую входят компания Apple и изготовители электронных бытовых приборов. Он составит конкуренцию (не только по стоимости) стандарту DCC (который использует шину ACCESS BUS и поддерживается производителями мониторов) и стандарту USВ (который поддерживается компаниями Intel, Microsoft и основными поставщиками ПК).
Разработка стандарта была начата в 1988 году, а в декабре 1996 года стандарт IEEE-1394 был утвержден.
Нашел разъем IEEE 1394 :). На протяжении многих лет я даже не задумывался о том, для чего он нужен. Большинство других пользователей, я уверен, что даже при наличии этого разъема, никогда не обращали на него внимания. А ведь в быту этот разъем очень полезен.
Последовательная высокоскоростная шина IEEE 1394
(FireWire
, i-Link
) предназначена для обмена цифровой информацией между каким либо электронным устройством и компьютером.
Чаще этот обмен осуществляется между кассетной видеокамерой и ПК
. Другими словами этот разъем поможет перевести данные с miniDV-кассеты в ваш компьютер. Такие разъемы бывают не только на ноутбуках но и на стационарных компьютерах. Поэтому перед тем как задуматься о покупке платы с данным разъемом нужно тщательно просмотреть ваш ПК на наличие данного разъема. У меня вот как оказалось на ноутбуке есть такой разъем.
Я думаю что не у меня одного дома завалялась какая нибудь кассетная видеокамера и кассеты к ней, с интересным видео:)
Обычно подобное копирование кассеты занимает ровно столько по времени, сколько на ней есть. То есть к примеру на кассете есть видео продолжительностью 40 минут, вот примерно столько и будет копироваться данная информация на компьютер.
Кроме самого разъема, камеры и кассеты, вам так же понадобится кабель, с одной стороны которого шестиконтактный разъем, а на другом - четырехконтактный. Такой кабель нужен для подключения камеры к плате на стационарном компьютере. Если же вы хотите подключить камеру к ноутбуку то здесь разъемы на обеих устройствах совершенно одинаковые — 4х4 pin.
Если покупать плату для стационарного компьютера то есть риск того, что будет конфликт оборудования. Потому как подобный разъем существует в некоторых звуковых картах. Проблема решается простой заменой карты с IEEE 1394 одного производителя, на такую же карту другого производителя.
При подключении камеры, ее рекомендуется выключить. После того как вы соединили кабелем камеру и компьютер, нужно будет установить драйвера если они отсутствуют и запустить программное обеспечение которое и позволит управлять процессом оцифровки. Во многих операционных системах программное обеспечение как и драйвера установлены по умолчанию. Поэтому возможно вам осталось купить лишь провод для подключения камеры к компьютеру. В замен стандартному, есть стороннее программное обеспечение, которое парой обладает гораздо более функциональными возможностями.
Технические подробности
Уже почти 20 лет назад, фирма Sony показала свои первые промышленные модели mini-DV видеокамер DCR-XV700 и DCR-XV1000, и именно в них можно было встретить интерфейс IEEE 1394. После этого разъем стал своего рода стандартом для любой видеокамеры. Конечно разработан интерфейс был гораздо раньше.
Изначально высокоскоростной последовательный интерфейс IEEE 1394 разрабатывался компанией Apple как скоростной вариант SCSI. Чуть позже в Apple решили открыть стандарт и призвать к сотрудничеству заинтересованные фирмы. В следствии чего в 1990 году вышло техническое описание этой шины в виде стандарта IEEE 1394, который расшифровывается как Institute of Electrical and Electronic Engineers 1394(стандарт института инженеров по электротехнике и электронике 1394)
.
Скорость передачи данных — 100, 200, 400 Мбит/c, при этом длина провода должна не превышать 4,5 метра. Максимальное количество устройств — 63. IEEE 1394 похож на USB тем, что может без выключения переконфигурировать аппаратные средства компьютера.
Чуть выше я говорил о том что существует несколько видов кабелей(проводов) и разъемов:
- шестиконтактный разъем IEEE 1394, позволяет не только передавать данные но и подавать на подключаемое устройство питание, общий ток при этом не более 1,5А, а напряжение от 8 до 40 вольт. Именно поэтому, выше я рекомендовал отключать устройство при подключении к ПК.
- четырехконтактный разъем IEEE 1394, дает возможность только передавать данные, при это нужно не забыть позаботиться о внешнем источнике питания
Разные компании называют этот стандарт по разному:
- Apple - FireWire
- Sony - i.LINK
- Yamaha - mLAN
- TI - Lynx
- Creative - SB1394
Поэтому можно встретить различные описания этого разъема в интернете. Но все они работают под единым стандартом IEEE 1394.
Существуют различные вариации данного стандарта, в следствии чего варьируется и скорость передачи данных:
- IEEE 1394/1394a — 100, 200 и 400 Мбит/с
- IEEE 1394b — 100, 200, 400, 800 и 1600 Мбит/с
- S3200 — 100, 200, 400, 800, 1600 и 3200 Мбит/с
Высокая скорость интерфейса передачи данных позволяет обрабатывать различные мультимедийные данные в реальном времени.
Устройства не требующие большой мощности для питания, могут использоваться с интерфейсом без дополнительного блока питания. И это возможно благодаря питанию на самой шине.
Горячее подключение - возможность переконфигурировать шину без выключения компьютера.
Из за гибкой топологии, устройства достаточно равноправны и могут подключаться друг к другу, даже без помощи компьютера.
Топология IEEE-1394
позволяет как древовидную, так и цепочечную архитектуру, а также комбинацию из того и другого. По стандарту, разделить шину архитектурно, можно двумя основными блоками — контроллер(контроллеры) и кабельная часть. Из за того что контроллер может быть не один, часть с контроллерами часто называют объединительной(backplane). Адрес узла на «дереве» 16-ти разрядный, что позволяет адресовать до 64К узлов. По 16 конечных устройств на каждый узел. К одному мосту шины (bridge) на backplane панели может быть подключено до 63 узлов. Так как под идентификатор номера шины (моста) отведено 10 разрядов, то общее количество узлов и составляет 64K.
Стандарт разрешат подключение до 27 устройств, но каждый узел может подключить 3 устройства. ID (физический адрес) назначается устройству при: горячее подключение устройства к шине, общий сброс шины, подача питания на контроллер шины и подключенного устройства. Адреса выдаются в порядке обнаружения устройства. Переключение перемычек как на HDD при этом не требуется. Если применять размножители и репитеры то можно выстроить достаточно сложную топологию IEEE 1394
. В большинстве случаев такая сложная топология попросту не нужна.
IEEE 1394 может использоваться как для создания компьютерной сети, так и для подключения различных мультимедийных(аудио,видео) устройств. Можно даже подключить принтер или сканер к примеру. На самом деле вариантов гораздо больше. Но так вышло что наибольшую популярность получил данный способ подключения, именно при подключении видеокамер. Об этом я говорил выше.
Теоретически длина кабеля может достигать 224 метра. Стандарт говорит о следующих цифрах:
- IEEE 1394a — 4.5 м
- IEEE 1394b — 100 м
Главной особенностью данного интерфейса является — гарантированная полоса пропуская. Что очень важно при работе с аудио и видеоматериалом. То есть не зависимо от подключенных устройств и их нагрузки на шину, всегда можно организовать так называемый «коридор» между компьютером и видеокамерой.
Кабель представляет из себя следующее: экранированная оболочка, 2 витые пары для передачи сигналов шины и 2 провода питания. Разъемы IEEE 1394
можно разделить на два типа. Первый тип отдает питание устройству(6-и контактный разъем), а второй соответственно не отдает(4-х контактный разъем).
При составлении материлов брал информацию от сюда:
IEEE-1394 (называемый также FireWire) представляет собой высокоскоростной цифровой последовательный интерфейс, предназначенный для передачи любых цифровых данных. На сегодняшний день его активно используют в самых разных устройствах, включая не только PC, но и множество мобильных гаджетов.
Где он используется?
Разработка IEEE-1394 осуществлялась для того, чтобы предоставить пользователям высокоскоростной доступ к различным устройствам хранения данных, включая жесткие диски, а также CD- и DVD-приводы. При этом в планах было сделать такой интерфейс, который будет действительно универсальным, после чего использовать его в различных устройствах ввода, включая сканеры, фото- или же видеокамеры, а также прочую аудиовизуальную аппаратуру. Но при этом его превосходные параметры, такие как гибкость и предельная простота использования, вместе с возможностью при надобности отдавать при передаче приоритет той информации, для которой синхронизация по времени представляет собой критический фактор, в конечном итоге были признаны оптимальными для обеспечения нормальной передачи цифрового видео, вследствие чего по сегодняшний день не существует им какой-либо альтернативы. Первым аппаратным решением, в котором использовался интерфейс IEEE-1394, стали всевозможные платы, предназначенные для работы с цифровым видео.
Что он дает?
Данный стандарт позволяет комбинировать программные и для того, чтобы передавать информацию в потоке 100, 200 или 400 Мбит/с, при этом последние реализации обеспечивают еще более высокую скорость передачи. Связь между несколькими устройствами с интерфейсом IEEE-1394 активируется и выключается непосредственно в процессе работы (что получило название «горячее подключение»). Другими словами, им не требуется отключение питания или же перезагрузка.
Sony и ее разработки
Впервые преимущества IEEE-1394 начала использовать в своих разработках компания Sony, обратившая внимание на масштабируемость, скорость передачи информации, возможность обработки данных в реальном времени, простоту подключения, и при этом достаточно небольшую стоимость. Вследствие этого активно началась разработка специализированных заточенных под этот стандарт.
После выпуска своих специалисты компании Sony начали разрабатывать разнообразные решения, предназначенные для персональных компьютеров, цифровых приемников спутникового ТВ, цифровых видеомагнитофонов, а также различных винчестеров и приводов CD или DVD. Все эти устройства существенно расширяют общие возможности подключения различной видео- или аудиоаппаратуры к компьютерам, вследствие чего появилась возможность создания полноценной домашней аудиовизуальной сети.
Как это можно использовать?
Уже сегодня можно свободно интегрировать разнообразное оборудование с компьютером, обеспечивая таким образом эффективное управление любыми устройствами непосредственно со своего ПК. Из данного оборудования могут формироваться целые системы, объединенные стандартным соединением нескольких устройств между собой при помощи кабеля. Затем, используя персональный компьютер, выступающий в данном случае в качестве контроллера, можно проводить запись с CD-проигрывателя на небольшие мини-диски, проводить запись цифровых радиопередач, а также вводить любые видеофайлы в ПК, для того чтобы потом их монтировать и редактировать. Конечно, при этом будет сохранена возможность непосредственного обмена между видео- и аудиоборудованием без необходимости использования компьютера или же, наоборот, взаимообмена информацией между несколькими компьютерами точно так же, как в локальных сетях на основе стандартных Ethernet-технологий.
NEC и ее чип
Корпорация NEC практически сразу после выпуска стандарта IEEE-1394 объявила о том, что начинает разрабатывать чип, который будет использоваться для поддержки аппаратной маршрутизации между несколькими сетями, основанными на данном стандарте, а также обеспечивающего их нормальное взаимодействие в широкополосных домашних сетях данного стандарта. Такой двухпортовый чип оснащался специализированным микропрограммным программным обеспечением, в автоматическом режиме конфигурирующим сеть, а также предоставляющим возможность установки соединения между различными сетевыми устройствами, включая также устройства мобильной связи. В связи с этим есть возможность расширения домашней сети за границы какого-то определенного дома на дальность до одного километра.
Ответ от Sony
В это время компания Sony продолжает развитие концепции домашней сети, основывающейся на FireWire IEEE-1394, при этом в ближайших планах компании присутствует также дальнейшее поддержание разработок, отличающихся практической направленностью, а также собирается заниматься производством более скоростных, емких, а также компактных комплектующих, имеющих незначительное потребление энергии. Такие устройства должны будут отличаться достаточно широким диапазоном применений, а также дальнейшей интеграции в системные чипсеты, и компания уже давно предоставляет своим клиентам самую разнообразную бытовую технику, подключающуюся к домашней сети. Такая архитектура получила название HAVi, создавая своеобразный цифровой дом, основанный на FireWire IEEE-1394.
Стандарт в компьютерах
Стандарт IEEE-1394, фото кабеля с которым вы сможете увидеть ниже, привлек к себе внимание не только со стороны производителей различного медиаоборудования, но также и разработчиков, занимающихся изготовлением устройств для персональных компьютеров. С течением времени он превратился в основной сетевой стандарт, который существенно приблизил цифровую эпоху.
После того как вышла операционная система Windows Millennium, разработчики изначально одобрили поддержку локальных сетей, основанных на контроллерах IEEE-1394, характеристики которого на тот момент были более чем соответствующими. Такая сеть отличается достаточно высокой которая была в четыре раза больше по сравнению с использующимся на тот момент по сравнению с а также является предельно удобной для малого офиса или дома. Единственным удобством в процессе построения данной сети является то, что здесь присутствует небольшая предельная длина каждого сегмента. Для того чтобы устранить данный недостаток IEEE-1394, обзор и характеристики устройства показали, что наиболее оптимальным будет использовать специализированные усилители сигнала, а также всевозможные размножители-концентраторы, работающие на несколько портов. Такие устройства получили название «репитеры».
USB 2.0 vs IEEE-1394
Практически сразу выпущенный интерфейс USB 2.0 начал конкурировать с IEEE-1394. Обзор устройств показал, что первого интерфейса показывала 480 Мбит/с на тот момент, что было гораздо больше по сравнению с первой версией USB.
Шина USB сразу стала достаточно популярной, благодаря тому что являлась достаточно дешевым вариантом, имеющим поддержку контроллера, который можно встроить прямо в чипсеты для различных материнских плат. При этом практически сразу было заявлено, что скоростной формат сможет реализоваться в виде контроллера, встроенного в чипсет. Несмотря на все это, компания Microsoft сказала о том, что более приоритетным для нее является именно IEEE-1394 (порт), при этом USB отличается асинхронной передачей, вследствие чего нормально конкурировать с форматом FireWire с точки зрения передачи цифрового видео он не может.
Другими словами, любые устройства, использующие данный интерфейс, могут прекрасно взаимодействовать с различными персональными компьютерами, имеющими такой интерфейс, а также между собой. Таким образом, пользователи получили возможность высокоскоростной передачи, обработки и сохранения информации, не вызывая никаких ухудшений качества.
Контроллеры
В продаже появилась масса контроллеров, выпущенных самыми разными производителями. Первоначально получили широкое распространение контроллеры, поддерживающие стандарт OHCI, так как это было необходимо для обеспечения нормальной поддержки операционной системы Windows 2000, являющейся основной на тот момент.
Цены на различные адаптеры, поддерживающие IEEE-1394 интерфейс, являлись достаточно низкими и были доступны практически каждому. В частности были устройства, стоимость которых ниже 35. $
Сложно ли его устанавливать?
Установка данного контроллера являлась предельно простой, ведь, как уже говорилось выше, в Microsoft изначально предусматривалась поддержка именно этого интерфейса, и поэтому в операционной системе присутствовали все нужные компоненты. Достаточно было просто вставить диск с записанным на него дистрибутивом системы, и потом, если будет нужно, заниматься установкой всех нужных компонентов.
В преимущественном большинстве случаев контроллер FireWire разделял прерывание с USB-контроллером, однако никаких конфликтов не возникало даже в том случае, если они работали одновременно.
Стоит отметить несколько плат, которые в некоторых компьютерах присутствуют даже по сегодняшний день.
Datavision DV Capture
Данная плата является стандартной для семейства плат IEEE-1394, область применения которой достаточно широка. В преимущественном большинстве случаев она представляет собой PCI-плату, имеющую два или даже три дополнительных внешних порта, а также один внутренний. В первоначальной поставке предусматривается безликое программное обеспечение, предназначенное для монтажа видеофайлов. Такие платы использовались многими производителями, но все они были одинаковыми. Цены их разные, и в комплекте может присутствовать или отсутствовать кабель, предназначенный для подключения различных FireWire-устройств.
DVeasy
Данная плата является практически такой же, как предыдущая, однако в данном случае отсутствуют внутренние порты IEEE-1394. Что это такое, понимали немногие, так как есть масса причин, обуславливающих необходимость присутствия хотя бы одного внутреннего порта, однако производители данных плат посчитали иначе, при этом стоимость платы установили точно такую же, как и в стандартных устройствах.
Отличием данной платы среди остальных является то, что в ней присутствует достаточно нетрадиционное программное обеспечение, предназначенное для монтажа видео, и интерфейс его является больше похожим на фактический стандарт в данной области. В частности,стоит отметить, что данное ПО предусматривало разнообразные полезные элементы, включая фоновый рендеринг, помогающий «скрасить» ожидание конечного результата.
Dazzle DV-Elitor
После того как скорость обработки данных ноутбуками практически сравнялось со скоростью работы персональных компьютеров, разнообразные портативные решения начали все чаще использоваться для того, чтобы обеспечивать ввод и дальнейшее редактирование видео прямо на ходу, а также для использования множества другой FireWire-периферии. Такие комплекты предоставляют возможность пользователям ноутбука подключать абсолютно любые устройства, использующие стандарт IEEE-1394, к карточке PCMCIA Type II. В стандартном комплекте данной карты присутствует специализированный четырехпроводной кабель. К сожалению, есть достаточно большое количество устройств с данным интерфейсом, для которых нужно использовать шестипроводной кабель, вследствие чего работать они с этой картой не смогут.
В комплекте поставки присутствует упрощенная версия программы Video Studio 4, которая предназначается для того, чтобы редактировать и вводить видеофайлы. Программа является достаточно простой в освоении, но благодаря специализированной технологии SmartRender значительно снижается общее время работы, что обеспечивается предельно детальным просчетом эффектов только в процессе финального экспорта уже готового файла.
Карта является достаточно доступной в плане стоимости большинству современных пользователей, а также оснащается интегрированным кабелем. Однако при этом стоит отметить, что отсутствие питания серьезно ограничивает функциональность данной карты по сравнению с аналогичными устройствами.
Таким образом, у пользователей есть возможность выбрать одну из нескольких карт, сравнить их характеристики и определиться с тем, какой именно вариант является наиболее подходящим под их условия. Но в общем и целом его использование является не таким актуальным при существующих интерфейсах USB 3.0 и других.
- Перевод
«Покажите нам, что индустрия приняла её, и тогда мы тоже её поддержим»
Взлёт и падение FireWire - IEEE 1394 , стандарта интерфейса, способного похвастаться высокоскоростной связью и поддержкой изохронного трафика [поток данных, передаваемых с постоянной скоростью, в котором все последовательно передаваемые блоки данных строго взаимно синхронизированы с большой точностью – прим. перев.] – одна из самых трагических историй из области компьютерных технологий. Стандарт был выкован в огне совместной работы. Общие усилия нескольких конкурентов, включая Apple, IBM и Sony, сделали FireWire триумфом дизайна. Он представлял унифицированный стандарт для всей индустрии, одну последовательную шину, чтобы всеми править. Будь у FireWire реализован весь потенциал, он мог бы заменить SCSI и весь огромный бардак портов и кабелей, ютящихся у задней стенки настольного компьютера.
Однако ведущий создатель FireWire, Apple, практически убила его ещё до того, как он успел появиться хоть в одном устройстве. В результате компания из Купертино убила стандарт фактически, как раз когда казалось, что его доминирование в индустрии приближается.
История выхода на рынок FireWire и выпадение его из фавора сегодня служит жёстким напоминанием того, что ни одна, сколь угодно многообещающая, хорошо спроектированная или полюбившаяся всем технология, не застрахована от внутренней и внешней политической борьбы корпораций или от нашего нежелания выходить из зоны комфорта.
Начало
«Началось всё в 1987 году», – рассказал нам Майкл Джонас Тинер, главный архитектор FireWire. Тогда он был системным архитектором в департаменте маркетинга National Semiconductor, насаждал технические знания среди мало в этом понимающих продажников и маркетологов. Примерно в то время начались разговоры о необходимости создания нового поколения архитектур внутренних шин передачи данных. Шина – это канал, по которому различные данные могут передаваться между компонентами компьютера, а внутренняя шина нужна картам расширения, таким, как научные инструменты или выделенная обработка графики.Институт инженеров электротехники и электроники (IEEE) быстро уловил появление новых попыток создания трёх несовместимых стандартов - VME, NuBus 2 и Futurebus. Организация презрительно относилась к подобным инициативам. Вместо этого они предложили всем – почему бы не поработать вместе?
Тинера назначили председателем нового проекта по объединению индустрии вокруг единой архитектуры последовательной шины. Последовательная – значит, передача осуществляется по биту за раз, а не по нескольку бит одновременно – параллельная передача быстрее при той же частоте, но у неё выше накладные расходы, и при увеличении частот возникают проблемы с эффективностью.
«Довольно быстро появились люди – включая товарища по имени Дэвид Джеймс, в то время работавшего в архитектурной лаборатории Hewlett-Packard – говорившие: "Да, нам тоже нужна последовательная шина", - рассказал Тинер. – "Но мы хотим, чтобы от неё были отводы для соединений с низкоскоростными периферийными устройствами", типа дисководов для гибких дисков или клавиатур с мышами, и всякого такого».
Входит Apple
Тинер устроился в Apple в 1988-м. Вскоре после этого компания начала поиски преемника Apple Desktop Bus, ADB, использовавшейся для низкоскоростных устройств типа клавиатур и мышей. Apple нужно было, чтобы следующая версия поддерживала и передачу аудиосигналов. А у Тинера было как раз то, что нужно.Но ранний прототип FireWire оказался слишком медленным. Самые первые варианты предлагали скорость в 12 мегабит в секунду (1,5 Мб/с); Apple хотела 50. Компания боялась, что придётся переходить на дорогую оптику.
Чтобы решить проблему смешанного использования, Тинер и Джеймс – также пришедший в Apple – изобрели изохронный метод передачи – то есть, передачу через регулярные интервалы. Это гарантировало время прибытия данных. Гарантированное время означает, что устройство может более эффективно обрабатывать сигналы с высоким битрейтом, и что в устройстве не будет переменных задержек – задержка в те несколько миллисекунд, что требуются на прохождения интерфейса, всегда будет одной и той же, вне зависимости от обстоятельств. Это делает изохронную передачу идеальной для мультимедиа – для профессиональной работы с аудио и видео, для которой ранее требовалось специальное железо.
Apple назначила в группу аналоговых инженеров Роджера ван Бранта и Флорин Опреску для разработки физического уровня – проводов и идущих по ним электрических сигналов – и для внедрения технологии в ускоренный интерфейс. Ван Брант понял, что можно избежать использования оптики, а вместо неё взять скрученные провода. Дополнительная скорость обошлась без увеличения стоимости.
«Примерно в то же время кто-то в IBM (вот уж удивительно) занимался поисками замены SCSI, - вспоминает Тинер. – И поскольку мы тоже использовали SCSI, мы подумали – может, нам использовать нашу идею для её замены. Мы объединили усилия. Но им хотелось уже скорости в 100 Мбит/с».
Чтобы добиться увеличения пропускной способности, команда обратилась к компании STMicroelectronics. Эти ребята владели трюком, способным удвоить пропускную способность кабеля при помощи хронометрирования (проще говоря, координации поведения разных элементов в контуре) под названием DS-кодирование.
Теперь им был нужен коннектор. «У нас был приказ сделать его уникальным, чтобы любой мог посмотреть на него и сразу понять, что это», – вспоминает Тинер. У Маков того времени было три разных круглых коннектора. У ПК тоже была кучка похожих друг на друга коннекторов.
Они спросили местного эксперта из Apple, какой коннектор им взять. Он отметил, что кабель для Nintendo Game Boy отличался уникальным видом, и они могут сделать его уникальным для своего проекта, поменяв контакты местами. Коннектор сможет использовать ровно ту же технологию, те же штырьки и прочее, но при этом выглядеть по-другому. Что ещё лучше, кабель для Game Boy был первым из популярных, перенёсших хрупкие штырьки внутрь кабеля. Таким образом, когда штырьки изнашивались, можно было просто купить новый кабель, а не заменять и не чинить устройство.
Итоговая спецификация растянулась на 300 страниц – сложная технология с элегантной функциональностью. Её приняли в 1995 году как IEEE 1394, она допускала скорость работы до 400 мегабит (50 Мб) в секунду, одновременно в обоих направлениях по кабелям длиной до 4,5 м. Кабели могли питать подсоединённые устройства током до 1,5 А (и до 30 В). На одной шине могли разместиться до 63 устройств, и все они позволяли подключение и отключение на лету. Всё настраивалось автоматически после подключения, вам не нужно было думать о терминаторах сети или адресах устройств. И у FireWire был свой микроконтроллер, так что он не зависел о флуктуаций в загрузке CPU.
Что в имени?
Первое рабочее название FireWire, ChefCat, было взято из мультика, персонаж которого был на любимой кружке Тинера. Но накануне Comdex "93, крупной торговой выставки компьютерной индустрии, инженеры предложили в качестве возможного официального названия «Firewire». Маркетингу оно понравилось, хотя они сказали, что «w» нужно сделать заглавной. Так на выставке его формально и представили.Кроме Texas Instruments, называвшей его Lynx, американские и европейские производители оставили такое название. В Японии всё было по-другому [как всегда]. Sony решила использовать название i.LINK и «DV-input», и заставила большую часть индустрии потребительской электроники делать то же самое. «Официально это было сделано из-за того, что японцы боятся огня, – говорит Тинер. – У них было много пожаров и много сгоревших домов».
Это казалось глупым. Однажды он после работы напоил своих друзей из Sony, и те раскрыли ему настоящую причину, скрывавшуюся в ценности названия. «Sony когда-то не хотела использовать марку Dolby, потому что Dolby звучало лучше, чем Sony, – рассказывает Тинер. – Не как технология, а просто как имя». И с FireWire получилось так же. «Они сравнили FireWire и Sony, и решили, что FireWire звучит круто, а Sony – скучно».
Sony всех спасает
Sony, возможно, и усложнила, и запутала рынок своим i.LINK и своим дурацким четырёхштырьковым коннектором (созданным, к досаде Тинера, без консультации с другими участниками консорциума). Но японский электронный гигант заслуживает похвалы за вывод технологии на рынок.Большую часть 1990-х в Apple царил беспорядок. Эрик Сиркин, директор Macintosh OEM в New Media Division, рассказал, что ситуация была похожей на маниакально-депрессивный психоз. «Один год компания пыталась соревноваться по ценам с ПК, поскольку совет директоров считал, что она теряет долю рынка», – сказал он. Компания удвоила ставку на потребительское железо и эффективность продукции для снижения стоимости. «В следующем году, – продолжает Сиркин, – после того, как они отвоевали долю рынка, они поняли, что у них нет инноваций. Так что они метнулись в другую сторону».
Инновации FireWire как технологии привлекали внимание технопрессы. Журнал Byte дал ей награду «самая важная технология». Но в Apple, как вспоминает Тинер, для поддержания проекта на плаву требовалось поддерживать заговор между совместно работавшими сотрудниками из Apple и IBM. Каждая из половин команды говорила своим маркетологам, что эту технологию собираются использовать другие компании.
Но получить финансирование – не означает выйти на рынок. Лица, принимавшие решения в инженерной и маркетинговой группах не захотели добавлять технологию FireWire в Мак. «Они заявляли: "Покажите нам, что индустрия приняла её, и тогда мы тоже её поддержим" », - объясняет Сиркин. Это была их технология, но они не хотели первыми её продвигать.
В какой-то момент FireWire даже отменили. Команда неистово искала другого спонсора. Сиркин был впечатлён технологией и считал, что она может помочь Мак выделиться, так что он согласился взять её под своё крыло и продвигать компаниям, занимающимся потребительской электроникой. Он и евангелист Джонатан Зар отвезли её в Японию, где собрали хорошую контактную базу, благодаря его предыдущим работам с полупроводниками в Xerox PARC и Zoran Corporation.
Индустриальный отдел Sony увидел потенциал в FireWire. Команда пыталась завоевать новый рынок цифрового видео, располагавшийся чуть ниже профессионального, и они разрабатывали новый стандарт DV. Вскоре индустриальный отдел Sony пригласил поучаствовать Philips и некоторые другие японские компании. «Они пригласили и Apple, – сказал Сиркин, – из-за FireWire». Через год первые DV-камеры уже готовили для рынка – с поддержкой соединения по FireWire.
«А затем Apple начала просыпаться, – вспоминает Сиркин. – Компьютерщики говорили: О боже мой, оно становится стандартом». А требования IEEE гласили, что все стандарты необходимо предоставлять по лицензии с оплатой формальной стоимостьи.
«Чтобы создать что-либо, связанное с FireWire, нужно было заплатить $50 000 вперёд, – рассказал он нам. – Один раз. А после этого не нужно было ничего платить». По распоряжению Microsoft – гигант ПО волновался, что Apple решит обмануть индустрию с лицензированием – Сиркин оформил всё в виде контракта.
Intel присоединилась к проекту в 1996-м. Она повлияла на комитет Open Host Standards Committee (OHSC), разработавший стандарт реализации FireWire на компьютерном железе. Intel приготовилась добавить его в свои чипсеты, что означало бы, что FireWire мог бы присутствовать практически во всех новых компьютерах.
Большая часть команды FireWire ушла из Apple примерно в это время, из продолжавшегося внутреннего хаоса. Сиркин попытался организовать стартап на основе FireWire. «Мне это не удалось, и я прекратил попытки и занялся чем-то другим», – рассказал он нам. Тинер и ещё несколько инженеров сформировали компанию Zayante, работавшую по контракту с Intel над реализацией FireWire, а с Hewlett-Packard над созданием принтеров с поддержкой FireWire.
Будущее казалось радужным. FireWire был быстрее и разностороннее другого нового стандарта, USB, с пустяковой максимальной скоростью в 12 Мбит/с, зависевшей от нагрузки CPU (что означало, что реальная скорость передачи была меньшей). Технология получила хорошую прессу. Она даже выиграла Emmy. Казалось, что в следующие пару лет она появится в каждом новом компьютере, и ею будут пользоваться профессионалы из мира аудио и видео. Изготовители жёстких дисков начали переход с SCSI на FireWire для внешних устройств. Уже велись разговоры о размещении технологии в машинах, аэрокосмических аппаратах, домашних сетях, цифровых телевизорах и практически везде, где сегодня можно найти USB.
И в январе 1999 даже Apple, наконец, начала встраивать FireWire в Маки. До этого вам нужно было приобретать PCI-карту расширения.
Начало конца
Несмотря на рост продаж Маков, финансовая ситуация Apple оставалась плачевной. Компании требовалось больше прибыли. Узнав о сотнях миллионов долларов прибыли, получаемой IBM с патентов, директор Apple Стив Джобс запустил изменение в политике лицензирования FireWire. Apple решила требовать по $1 за каждый порт (то есть для устройств с двумя портами - $2).Индустрия потребительской электроники пришла в ярость. Все посчитали это неподходящим и несправедливым. Intel отправляла своего генерального технического директора к Джобсу на переговоры, но встреча закончилась плохо. Intel решила отказаться от поддержки FireWire, завершить попытки встраивания интерфейса в чипсеты, и поддержать USB 2.0, максимальная скорость которого должна была составить 480 мбит/с (на практике она была около 280, то есть порядка 30-40 Мб/с).
Сиркин считает, что Microsoft могла переломить новую политику лицензирования, процитировав предварительно заключённое соглашение. «Должно быть, Microsoft его выкинула», – предположил он, поскольку «оно бы остановило Apple».
«Они могли бы сказать: Смотрите, вот на что ваша команда соглашалась, а теперь вы нарушаете это соглашение».
Через месяц Apple снизила плату до 25 центов на одну систему, с распределением денег между всеми обладателями патентов. Но было поздно – Intel возвращаться не собиралась.
Это был смертельный удар по FireWire на рынке ПК. Продавцы ПК с удовольствием включили бы что угодно, встроенное в чипсет от Intel (например, USB), но ничего другого, кроме, разве что, выделенной графической или звуковой карты. «Они настолько беспокоятся за стоимость, что добавление ещё одного интерфейса не рассматривается», – сказал Тинер.
Не смогли спасти положение и более быстрые и улучшенные версии технологии (более эффективной была версия FireWire 400, за которой последовала FireWire 800, появившаяся в Маках, а затем FireWire 1600 и 3200, которые там уже не появлялись). Не смогла этого сделать и Apple, использовавшая FireWire в первом поколении iPod. Технология исчезла с ПК в течение 2000-х.
Тинер пытался уговорить торговую ассоциацию 1394 перенести FireWire на технологию Ethernet/IEEE 802, поскольку Apple – купившая его проблемную компанию – хотела от неё работы на больших расстояниях. «Ответом было оглушительное молчание, – рассказал он нам. – Они не хотели этим заниматься». Тинер уверен, что причиной всему то, что никто не «хотел быть первым и выйти из зоны комфорта» без секретной поддержки со стороны Apple.
FireWire ушла с Маков между 2008-м (когда вышел MacBook Air без порта FireWire) и 2012-м (когда вышел последний Мак с портом FireWire). Её по-прежнему поддерживают через адаптер для Thunderbolt или внешний хаб, но это уже устаревшая технология – ею пользуются люди, всё ещё не отказавшиеся от устройств на FireWire.
Элегия умершей технологии
Сегодня FireWire исчезает. Её место в верхнем сегменте рынка занял Thunderbolt. На другом конце, где больше объёмы, USB 2.0 уступила место более быстрой USB 3.0, которую сейчас заменяет USB-C – стандарт, поддерживаемый и защищаемый Apple. У него небольшие, более простые коннекторы, которые можно подсоединять вверх ногами, и вдвое большая теоретическая скорость (10 Гбит/с), а также большее разнообразие, чем у USB 3.0. Она может питать HDMI и DisplayPort через адаптер, а также поддерживает всю толпу USB устройств, от 1.0 до 3.1.Скорости в сетях всех размеров так велики, что потребности в чём-то вроде FireWire уже нет. «Пакеты могут прибыть быстрее, чем они будут востребованы, настолько всё быстро работает, – отмечает Сиркин. – Поэтому о синхронизации беспокоиться уже не нужно». И всё же интересно думать о том, как близко FireWire подошёл к повсеместности – и всё провалилось из-за близоруких действий самой инновационной компании в области вычислений и потребительской электроники.
«Apple создала образ, который невозможно было изменить на рынке – образ лидера и инноватора, – рассказал нам Сиркин. – Стив Джобс помог его создавать. Но в начале 90-х она уже не была инноватором. Она просто выкручивала рукоятку до упора. Немного улучшала процессоры, немного улучшала экраны. Улучшала софт».
«Я думаю, что суть истории в том, что FireWire отражает состояние Apple той эпохи», – продолжал он. Apple перестала видеть себя в роли инноватора. «И появилась очень инновационная технология, которую она просто отказалась использовать в своих компьютерах. Apple лишь нашла другую компанию, в этом случае, Sony, ухватившуюся за эту идею. И после того, как она понравилась Sony, за неё ухватилась и Apple».
Теги:
Добавить метки
