::
::
:: ::
ИНТЕРФЕЙС IEEE-1394 (FireWire, i.LINK)
IEEE-1394, FireWire и i.LINK — это три названия одного и того же высокоскоростного
цифрового последовательного интерфейса, который служит для передачи любых видов
цифровой информации.
IEEE-1394 — обозначение стандарта интерфейса, принятое американским
Институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE).
FireWire — зарегистрированный товарный знак фирмы Apple, принимавшей
активное участие в его разработке. Название FireWire («огненный провод») принадлежит
фирме Apple и может использоваться только для описания ее изделий, а по отношению
к таким устройствам на PC принято употреблять термин IEEE-1394, то есть непосредственно
название стандарта.
i.LINK — торговый знак и логотип для обозначения упрощенной шины
соединения по интерфейсу IEEE-1394 между бытовыми цифровыми устройствами фирмы
Sony (это четырехпроводной вариант FireWire — без проводов питания).
Основные характеристики IEEE-1394:
- Небольшой тонкий кабель для последовательной передачи сигналов обещает
полностью заменить в недалеком будущем груду громоздких проводов.
- Простой в использовании интерфейс исключает необходимость в дополнительной
настройке, установке терминаторов и идентификационных номеров устройств.
- Подключение в горячем режиме позволяет избежать задержек, связанных с перезагрузкой
компьютера (пользователи могут подключать и отключать любые IEEE-1394-устройства,
когда шина находится в активном состоянии, — они немедленно автоматически
распознаются и включаются в систему).
- Недорогие контроллеры обеспечивают гарантированную передачу критичных по
времени данных и снижают требования к дорогостоящим буферным устройствам.
- Расширяемая архитектура позволяет совместно использовать подключенные к
шине устройства с пропускной способностью в 100, 200, 400 и 800 Мбит/с.
- Гибкая топология соединений (звездой или разветвленным деревом) и равноправие
устройств позволяют упростить подключение для обмена данными между устройствами.
- Открытая архитектура означает отсутствие необходимости использования специального
программного обеспечения.
Управление последовательной шиной включает:
- автоматическое конфигурирование с полной оптимизацией произвольного распределения
временных соотношений;
- гарантии адекватной электрической мощности для всех устройств, подключенных
к шине; назначение главного IEEE-1394-устройства в цикле;
- назначение изохронного канала идентификации (ID) и выдачу сообщений о возникающих
ошибках.
Важно отметить, что по интерфейсу IEEE-1394 возможны два типа передачи данных:
асинхронный и изохронный. Асинхронная передача реализуется по традиционному
компьютерному интерфейсу загрузки и сохранения данных в определенной области
памяти. Запросы на данные направляются по соответствующему адресу с обратным
подтверждением. Но в дополнение к традиционной архитектуре, которая расширяется
в процессе развития технологий памяти, IEEE-1394 имеет уникальный изохронный
канал передачи. Изохронные каналы обеспечивают гарантированную передачу данных
с предопределенной скоростью. Это особенно важно для обмена мультимедийными
данными в реальном масштабе времени, поскольку подавать такие данные необходимо
в строго определенные интервалы. Использование изохронного механизма, реализованного
в IEEE-1394, не требует дорогих буферных устройств.
Подобно тому, как это происходит в компьютерных сетях, возможности IEEE-1394
определяются не одним лишь физическим устройством, но и протоколами высокого
уровня. Поэтому с общим ростом возможностей компьютерных технологий будут обеспечиваться
всё большие скорости и расстояния передачи, внедряться альтернативные подходы
(в том числе и беспроводные), то есть функциональные возможности IEEE-1394 будут
расширяться в соответствии с новыми применениями.
Возможно, наиболее важным фактором для использования IEEE-1394 в качестве единого
цифрового интерфейса для бытовой электронной техники является то, что он предоставляет
возможность напрямую подключать устройства друг к другу. Это позволяет, например,
производить перезапись с источника на приемник без помощи компьютера (например,
переписывать видео с видеокамеры на магнитофон) или совместно использовать одно устройство
несколькими компьютерами без какой-либо специальной поддержки.
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ IEEE-1394
Интерфейс IEEE-1394 разрабатывался для того, чтобы обеспечить высокоскоростной
доступ, главным образом к устройствам хранения информации, таким как жесткие
диски, приводы CD и DVD. При этом планировалось сделать данный интерфейс универсальным
и оснастить им по возможности также устройства ввода — сканеры, цифровые фото-
и видеокамеры, и другую аудиовизуальную аппаратуру. Однако его превосходные
характеристики — гибкость и простота использования, наряду со способностью при
необходимости предоставлять при передаче приоритет тем данным, для которых синхронизация
по времени является критичным фактором, оказались оптимальными для передачи
цифрового видео и до сих пор практически не имеют в этой области альтернативы
(во всяком случае, для непрофессиональных применений). И первыми аппаратными
решениями для этого интерфейса стали именно платы для работы с цифровым видео.
Этот стандарт позволяет объединять аппаратные и программные средства для передачи
потоков данных 100, 200, 400 Мбит/с, а в последней реализации интерфейса и до
800 Мбит/с. Добавим, что связь между устройствами с интерфейсом IEEE-1394 может
включаться и выключаться непосредственно на время их работы (так называемое
горячее подключение) без отключения питания и перезагрузки.
Фирма Sony одной из первых осознала преимущества стандарта IEEE-1394 (быстрая
передача данных, масштабируемость, обработка в реальном времени, простота подключения
и низкая стоимость) и активно начала разработку интегральных схем для этого
стандарта. Вслед за цифровыми видеокамерами специалисты Sony перешли к разработке
решений для персональных компьютеров, цифровых видеомагнитофонов и цифровых
приемников спутникового телевидения (STB, Set Top Box), а также для жестких
дисков и дисководов CD-ROM и DVD-ROM. Все эти изделия значительно расширяют
возможности подключения аудио- и видеоаппаратуры к персональным компьютерам
и в недалеком будущем послужат для создания единой домашней аудиовизуальной
сети.
Аудио- и видеооборудование (проигрыватели цифровых CD-, MD-, VideoCD- и DVD-дисков,
цифровые STB и Digital VHS) уже сейчас можно интегрировать с компьютерами и
таким образом управлять ими. Из этого оборудования можно составлять системы —
простым соединением устройств друг с другом с помощью одного кабеля. После этого
при помощи персонального компьютера, выступающего в качестве контроллера, можно
производить следующие операции: записывать с CD-проигрывателя на мини-диск,
запоминать цифровые радиопередачи, принятые через STB, вводить цифровое видео
в персональный компьютер для последующего монтажа и редактирования. Разумеется,
при этом сохраняется возможность и прямого обмена данными между аудио- и видеооборудованием
без использования компьютера или, напротив, обмена данными между двумя компьютерами
безотносительно к аудио или видео, как в локальных сетях на базе традиционных
Ethernet-технологий.
Недавно корпорация NEC объявила о разработке чипа, предназначенного для поддержки
аппаратной маршрутизации между двумя сетями на базе IEEE-1394 и для обеспечения
их взаимодействия в будущих широкополосных домашних мультимедиа-сетях стандарта
IEEE-1394. Этот двухпортовый чип оснащен также микропрограммным ПО, которое
осуществляет автоматическую конфигурацию сети и позволяет устанавливать соединения
с другими сетевыми устройствами, в том числе с устройствами мобильной связи.
Таким образом, домашняя сеть может быть расширена за пределы конкретного дома
на расстояние до одного километра.
Тем временем фирма Sony продолжает развивать концепцию домашней сети, основанной
на стандарте IEEE-1394, и собирается поддерживать разработки, имеющие практическую
направленность, выпуском еще более емких, высокоскоростных, компактных компонентов
с низким энергопотреблением для широкого диапазона применений и последующей
интеграции в системные чипсеты. Сегодня Sony демонстрирует новые образцы бытовой
электроники, способные образовывать домашнюю сеть на базе i.Link. Вся эта архитектура
носит гордое название Home Audio/Video Interoperability (HAVi). Похоже, усилиями
Sony скоро мы действительно будем жить если не в цифровом доме, то по крайней
мере в цифровой квартире.
Однако стандарт IEEE-1394, все больше привлекающий внимание не только изготовителей
аудио- и видеоустройств, но и разработчиков оборудования для персональных компьютеров,
без сомнения, вскоре станет новым сетевым стандартом, приближающим грядущую
цифровую эпоху.
В вышедшей осенью 2000 года операционной системе Microsoft Windows Millennium
Edition впервые появилась встроенная поддержка локальных сетей на базе контроллеров
IEEE-1394. Такая сеть имеет скорость передачи данных в четыре раза большую,
чем Fast Ethernet, и очень удобна для дома или малого офиса. Единственное неудобство
при построении такой сети заключается в малой предельной длине одного сегмента
(длина кабеля до 4,2 м). Для устранения подобного недостатка выпускаются усилители
сигнала — репитеры, а также размножители-концентраторы на несколько портов (до
27).
С интерфейсом IEEE-1394 в последнее время активно конкурирует новый USB-интерфейс
(версии 2.0), который обеспечивает передачу данных со скоростью до 480 Мбит/с
против старых 12 Мбит/с, то есть в 40 раз быстрее существующего USB-стандарта!
Шина USB получила широкое распространение благодаря своей дешевизне и мощной
поддержке в виде контроллера, встраиваемого непосредственно в чипсеты для материнских
плат. При этом заявлялось, что высокоскоростной USB 2.0 также будет реализован
в виде встроенного в чипсет контроллера (Intel ICH3). Однако фирма Microsoft
объявила о приоритетности поддержки интерфейса IEEE-1394, а не USB 2.0, и, кроме
того, асинхронность передачи по USB не позволяет ему всерьез конкурировать с
FireWire в области цифрового видео.
Таким образом, IEEE-1394 остается международным стандартом недорогого интерфейса,
который позволяет объединять всевозможные цифровые устройства для развлечений,
коммуникации и вычислительную технику в бытовой мультимедийный цифровой комплекс.
Иными словами, все IEEE-1394-устройства, такие как цифровые фото- и видеокамеры,
DVD-устройства и другие приборы, прекрасно стыкуются как с персональными компьютерами,
оснащенными подобным интерфейсом (его поддерживают и Maс, и PC-компьютеры),
так и между собой. Это означает, что теперь пользователи могут передавать, обрабатывать
и сохранять данные (в том числе изображения, звук и видео) с высокой скоростью
и практически без ухудшения качества.
Все эти отличительные особенности IEEE-1394 делают его наиболее привлекательным
универсальным цифровым интерфейсом будущего.
КомпьютерПресс
|
