IEEE 1394 (FireWire) – Seriel busstandard til data- og videooverførsel

FireWire er populært i industrielle systemer til maskinsyn og professionelle lydsystemer. Det foretrækkes frem for det mere almindelige USB på grund af dets større effektive hastighed og strømfordelingsmuligheder, og fordi det ikke kræver en computervært. Måske endnu vigtigere er det, at FireWire fuldt ud udnytter alle SCSI-funktioner (ældre tilslutningsmulighed). Sammenlignet med USB 2.0 har den normalt højere dataoverførselshastigheder. Denne funktion er vigtig for lyd- og videoredigering. Også mange computere beregnet til hjemmebrug eller professionel brug af lyd/video har indbyggede FireWire-porte, herunder alle bærbare computere fra Apple Inc. og Sony samt de fleste Dell- og Hewlett-Packard-modeller, der produceres i øjeblikket. Den er tilgængelig for offentligheden på bundkort til gør-det-selv-pc'er i detailhandelen sammen med USB. FireWire produceres i trådløse, optiske fiber- og koaksialkabelversioner. De ophavsretsafgifter, der kræves af brugerne af FireWire, og det dyrere hardware, der er nødvendigt for at implementere det, har imidlertid forhindret FireWire i at fortrænge USB på massemarkedet, hvor produktprisen er afgørende.

FireWire er Apple Inc.'s navn for IEEE 1394 High Speed Serial Bus. Apple havde tænkt sig, at FireWire skulle være en seriel erstatning for den parallelle SCSI-bus (Small Computer System Interface) og samtidig give mulighed for tilslutning af digitalt audio- og videoudstyr. Apples udvikling af den oprindelige IEEE 1394 blev afsluttet i 1995, og den blev efterfulgt af flere ændringer: IEEE Std. 1394a-2000, IEEE Std. 1394b-2002 og ændringen IEEE Std. 1394c-2006. Formålet med det nuværende arbejde er at indarbejde alle disse fire dokumenter i en ny revision af 1394-standarden. Sonys version af systemet er kendt som i.LINK og anvender kun de fire signalpinde, idet de to pinde, der leverer strøm til enheden, udelades, da Sonys i.LINK-produkter har et separat strømforsyningsstik.

FireWire 400 (IEEE 1394)

FireWire 400 kan overføre data mellem enheder med en datahastighed på 100, 200 eller 400 Mbit/s. Det 6-pin-stik findes almindeligvis på stationære computere og kan forsyne den tilsluttede enhed med strøm. Typisk kan en enhed trække ca. 7-8 watt fra porten; spændingen varierer dog betydeligt fra forskellige enheder.

Forbedringer (IEEE 1394a)

Modifikation IEEE 1394a blev frigivet i 2000. Den standardiserede det 4-pins stik, der allerede var almindeligt anvendt. Den 4-pin version anvendes på mange forbrugerenheder som f.eks. videokameraer, nogle bærbare computere og andre små FireWire-enheder. Den er fuldt datakompatibel med 6-pin-interfaces.

FireWire 800 (IEEE 1394b)

9-pin FireWire 800 blev introduceret kommercielt af Apple Inc. i 2003. Denne nyere specifikation (1394b) og de tilsvarende produkter giver en overførselshastighed på 786,432 Mbit/s. Den er bagudkompatibel med de langsommere hastigheder og 6-pin-stikkene fra FireWire 400. Men mens IEEE 1394a- og IEEE 1394b-standarderne er kompatible, er stikkene forskellige, hvilket gør de kabler, der blev brugt af tidligere versioner, inkompatible.

FireWire S3200

I december 2007 meddelte 1394 Trade Association, at produkterne snart vil være tilgængelige med S3200-tilstand. Den vil bruge de samme 9-pin-stik som den eksisterende FireWire 800 og vil være fuldt kompatibel med eksisterende S400- og S800-enheder. De fremtidige produkter er beregnet til at konkurrere med USB 3.0.

Hastigheder

Tallene efter FireWire eller S angiver den omtrentlige hastighed i MBit/s, afrundet opad til de næste 100. Den første version kan overføre 98.304.000 Bits/s, eller 12.288.000 Bytes/s. De efterfølgende versioner kan klare denne hastighed og et multiplum af den. Ved brug af SI-præfikset er det præcis 98.304 kBit/s, ved brug af det binære præfikset er det 96.000 kiBit/s. For at undgå forvirring er det afrundet til nærmeste 100-tal. På den måde overfører S3200 ikke 3.200 MBit/s eller 3.200 MiBit/s, men 3.145.728 Mbit/s eller 3.000 MiBit/s. Det svarer til ca. 2,93 Gibit/s.

Adressering og busstyring

I modsætning til USB er der ikke én enhed, der styrer bussen hele tiden. Hver enhed kan styre bussen. Når der tilsluttes en ny enhed, forhandles der mellem enhederne om, hvem af dem der skal administrere bussen.

Adresser har en længde på 64 bit. Heraf bruges 10 til at identificere segmenter (som en del af netværket), 6 bruges til knudepunkter, og 48 er frit tilgængelige. Den standard, der anvendes til at forbinde flere segmenter, er endnu ikke blevet ratificeret. Af denne grund bruger alle Firewire-netværk i øjeblikket kun ét segment.

Sikkerhedsspørgsmål

Enheder på en FireWire-bus kan kommunikere via direkte hukommelsesadgang. Med direkte hukommelsesadgang (DMA) kan en enhed bruge hardware til at mappe intern hukommelse til FireWires "Physical Memory Space". SBP-2 (Serial Bus Protocol 2), der anvendes af FireWire-diskdrev, bruger denne mulighed til at minimere afbrydelser og bufferkopiering. I SBP-2 sender initiatoren (den styrende enhed) en anmodning ved at fjernskrive en kommando til et bestemt område i målets FireWire-adresseområde. Denne kommando omfatter normalt bufferadresser i initiatorens FireWire "Physical Address Space". Det er meningen, at målet skal bruge dette område til at flytte I/O-data til og fra initiatoren.

Mange implementeringer bruger hardware til at foretage kortlægningen mellem FireWire "Physical Memory Space" og enhedens fysiske hukommelse. Blandt disse er dem, der anvendes af pc'er og Mac-computere, især dem, der anvender OHCI. I dette tilfælde er operativsystemet ikke involveret i overførslen. Dette giver mulighed for højhastighedsoverførsler med lav latenstid og forhindrer, at data kopieres unødigt rundt. Det kan dog være en sikkerhedsrisiko, hvis enheder, der ikke er tillid til, er tilsluttet bussen. Installationer, hvor sikkerheden er et problem, vil derfor enten anvende nyere hardware, som anvender virtuel hukommelse til at kortlægge Firewire Physical memory space, eller deaktivere den kortlægning, som OHCI foretager. De kan også deaktivere hele Firewire-subsystemet eller helt undlade at levere Firewire.

Denne funktion kan også være nyttig, f.eks. til fejlfinding på en maskine, hvor styresystemet er gået ned. Nogle systemer kan bruge den til at levere en fjernkonsol. På FreeBSD giver dcons-driveren begge dele, idet den bruger gdb som debugger. Under Linux findes firescope og fireproxy.

• USB
• SCSI