IEEE 1394

Vantaggi

FireWire è popolare nei sistemi industriali per la visione artificiale e nei sistemi audio professionali. È preferito al più comune USB per la sua maggiore velocità effettiva e capacità di distribuzione della potenza, e perché non ha bisogno di un computer host. Forse più importante, FireWire fa pieno uso di tutte le capacità SCSI (possibilità di connessione più vecchia). Rispetto a USB 2.0, di solito ha velocità di trasferimento dati più elevate. Questa caratteristica è importante per gli editor audio e video. Anche molti computer destinati all'uso domestico o professionale audio/video hanno porte FireWire incorporate, inclusi tutti i computer portatili Apple Inc. e Sony e la maggior parte dei modelli Dell e Hewlett-Packard attualmente prodotti. È disponibile al pubblico su schede madri al dettaglio per PC fai-da-te, insieme all'USB. FireWire è prodotto nelle versioni senza fili, in fibra ottica e con cavo coassiale. Tuttavia, i diritti di copyright richiesti dagli utenti di FireWire e l'hardware più costoso necessario per implementarlo hanno impedito a FireWire di sostituire USB nel mercato di massa, dove il costo del prodotto è cruciale.

Storia e sviluppo

FireWire è il nome di Apple Inc. per il bus seriale ad alta velocità IEEE 1394. Apple intendeva FireWire come un sostituto seriale per il bus parallelo SCSI (Small Computer System Interface), fornendo anche connettività per apparecchiature audio e video digitali. Lo sviluppo di Apple dell'IEEE 1394 originale è stato completato nel 1995 ed è stato seguito da diverse modifiche: IEEE Std. 1394a-2000, IEEE Std. 1394b-2002, e l'emendamento IEEE Std. 1394c-2006. Lo scopo del lavoro attuale è di incorporare tutti e quattro questi documenti in una nuova revisione dello standard 1394. La versione di Sony del sistema è conosciuta come i.LINK, e usa solo i quattro pin di segnale, omettendo i due pin che forniscono l'alimentazione al dispositivo a causa di un connettore di alimentazione separato sui prodotti i.LINK di Sony

Versioni

FireWire 400 (IEEE 1394)

FireWire 400 può trasferire dati tra dispositivi a 100, 200 o 400 Mbit/s. Il connettore a 6 pin si trova comunemente sui computer desktop e può alimentare il dispositivo collegato. Tipicamente un dispositivo può tirare circa 7-8 watt dalla porta; tuttavia, la tensione varia significativamente da dispositivi diversi.

Miglioramenti (IEEE 1394a)

La modifica IEEE 1394a è stata rilasciata nel 2000. Ha standardizzato il connettore a 4 pin già ampiamente in uso. La versione a 4 pin è usata su molti dispositivi di consumo come videocamere, alcuni computer portatili e altri piccoli dispositivi FireWire. È completamente compatibile con le interfacce a 6 pin.

FireWire 800 (IEEE 1394b)

FireWire 800 a 9 pin è stato introdotto commercialmente da Apple Inc. nel 2003. Questa nuova specifica (1394b) e i prodotti corrispondenti permettono una velocità di trasferimento di 786,432 Mbit/s. È retrocompatibile con le velocità più lente e i connettori a 6 pin di FireWire 400. Tuttavia, mentre gli standard IEEE 1394a e IEEE 1394b sono compatibili, i connettori sono diversi, rendendo incompatibili i cavi utilizzati dalle versioni precedenti.

FireWire S3200

Nel dicembre 2007, la 1394 Trade Association ha annunciato che i prodotti saranno presto disponibili in modalità S3200. Utilizzerà gli stessi connettori a 9 pin dell'esistente FireWire 800 e sarà pienamente compatibile con i dispositivi S400 e S800 esistenti. I futuri prodotti sono destinati a competere con l'USB 3.0.

Descrizione tecnica

Velocità

I numeri indicati dopo il FireWire, o la S, danno la velocità approssimativa in MBit/s, arrotondata al 100 successivo. La prima versione può trasferire 98.304.000 Bits/s, o 12.288.000 Bytes/s. Le versioni che sono venute dopo possono fare questa velocità, e multipli di essa. Usando il prefisso SI, questo è esattamente 98.304 kBit/s, usando il prefisso binario, è 96.000 kiBit/s. Per evitare confusione, è arrotondato al 100 più vicino. In questo modo, S3200 non trasferisce 3.200 MBit/s, né 3.200 MiBit/s, ma 3.145.728 Mbit/s, o 3.000 MiBit/s. Si tratta di circa 2,93 Gibit/s.

Indirizzamento e gestione del bus

A differenza dell'USB, non c'è un solo dispositivo che gestisce il bus per tutto il tempo. Ogni dispositivo è in grado di gestire il bus. Quando si collega un nuovo dispositivo, ci saranno delle negoziazioni tra i dispositivi che fanno la gestione.

Gli indirizzi hanno una lunghezza di 64 bit. Di questi, 10 sono usati per identificare i segmenti (come parte della rete), 6 sono usati per i nodi, e 48 sono liberamente disponibili. Lo standard utilizzato per collegare diversi segmenti non è ancora stato ratificato. Per questo motivo, tutte le reti Firewire utilizzano attualmente un solo segmento.

Problemi di sicurezza

I dispositivi su un bus FireWire possono comunicare tramite accesso diretto alla memoria. Con l'accesso diretto alla memoria (DMA) un dispositivo può usare l'hardware per mappare la memoria interna allo "spazio di memoria fisica" di FireWire. L'SBP-2 (Serial Bus Protocol 2) usato dalle unità disco FireWire usa questa capacità per minimizzare gli interrupt e le copie del buffer. In SBP-2, l'iniziatore (dispositivo di controllo) invia una richiesta scrivendo a distanza un comando in un'area specifica dello spazio di indirizzi FireWire del target. Questo comando di solito include indirizzi buffer nello "spazio di indirizzi fisici" FireWire dell'iniziatore. Si suppone che la destinazione usi questo spazio per spostare dati I/O da e verso l'iniziatore.

Molte implementazioni usano l'hardware per fare la mappatura tra il FireWire "Physical Memory Space" e la memoria fisica del dispositivo. Tra queste, ci sono quelle usate da PC e Mac, specialmente quelle che usano OHCI. In questo caso, il sistema operativo non è coinvolto nel trasferimento. Questo permette trasferimenti ad alta velocità con una bassa latenza ed evita che i dati vengano copiati inutilmente. Tuttavia può essere un rischio per la sicurezza se dispositivi che non sono affidabili sono collegati al bus. Le installazioni in cui la sicurezza è una preoccupazione useranno quindi o un hardware più recente, che usa la memoria virtuale per mappare lo spazio di memoria fisica Firewire, o disabilitare la mappatura che fa l'OHCI. Potrebbero anche disabilitare l'intero sottosistema Firewire, o non fornire Firewire affatto.

Questa funzione può anche essere utile, per esempio per eseguire il debug di una macchina in cui il sistema operativo è andato in crash. Alcuni sistemi possono usarla per fornire una console remota. Su FreeBSD, il driver dcons fornisce entrambi, usando gdb come debugger. Sotto Linux, esistono firescope e fireproxy.

Pagine correlate

• USB
• SCSI