IEEE-1394技术

Author: 展风 Date: 2000年第35期

　　听来并不陌生的IEEE－1394 它不仅仅是一项只能在某些领域使用的新技术，它有着广泛的市场空间，甚至有可能取代目前的PCI总线成为未来的总线标准。尽管IEEE－1394目前还没有被PC厂商所广泛采用，但是它在数字成像领域内的重要作用已经为世人所关注。作为一种数据传输的开放式技术标准，IEEE－1394被应用在众多的领域。当然，目前来说，IEEE－1394技术使用最广的还是数字成像领域，支持的产品包括数字相机或摄像机等。然而IEEE－1394的潜在市场远非这些，无论是在计算机硬盘还是网络互连等方面都有其广阔的用武之地。最近，Evergreen公司推出的HotDrive硬盘就采用了IEEE－1394技术。总体上，IEEE－1394具有廉价，占用空间小，速度快，支持热插拔，支持同步和异步传输等特点。（^35030501a^）
#1    IEEE－1394 与 USB
　　IEEE－1394和USB使用的都是串联接口，而且都支持热插拔，所以人们很容易将两者进行对比。其实，两种技术之间还是存在着非常显著的区别。首先USB支持的最大数据吞吐量为 12Mbps，而绝大多数应用的速度实际只能达到 1.5Mbps。USB需要主机CPU对数据传输进行控制，并且只支持异步传输模式。与USB不同，IEEE－1394允许设备的最大传输速度可达到 400Mbps （今后有望提升到更高），不依赖主机进行控制，可以同时支持同步和异步传输模式。因此，我们可以看出USB的市场定位是那些对数据带宽要求相对较低的产品；而IEEE－1394则适合于那些数据传输量大的设备。（^35030501b^）
#1    PC中的应用
　　虽然IEEE－1394技术从问世到现在已经有好几年的时间，但是仍然没有在PC市场上占据显著位置。这主要是因为对于是否改变接口技术目前存在着很大的阻力。众所周知，IDE是计算机硬盘所普遍支持的接口技术，使用起来非常方便，而且在过去的几年中不断得到改进，正逐步向ATA／100过渡。
    ATA／66可以提供528Mbps的传输速率，相对于目前可提供速度为400Mbps的IEEE－1394来说，PCI总线结构似乎并不处于劣势。对此，目前业界主要有两种观点。支持PCI的一方认为作为一种成熟的技术，PCI使用非常方便，而且即将出台的PCI／64新标准可以提供高达2128Mbps的传输速率，IEEE－1394即使能够达到1.6Gbps的速度也不免相形见绌。另外一方则对IEEE－1394持乐观态度，认为IEEE－1394与PCI不同，既可以作为内部总线，也可以作为外部总线，而且IEEE－1394支持热插拔，允许设备之间直接进行通信，占用的系统资源更少。
#1    串行总线
　　也许有人会认为像IDE或PCI这样的并行总线似乎更加可取，因为更多的导线将提供更大的带宽。其实，并行端口非常复杂，相对于串行总线来说需要更多的软件控制，而且系统开销也很大。因此，并行接口不一定能够提供更快的传输速率，此外，价格也是一方面的因素。更多的控制软件和连接导线都会增加技术实现的成本。而且并行导线容易产生信号干扰，解决这一问题同样也需要增加费用。相对于并行总线，串行总线的另外一个优势就是节省空间。串联线体积更小，使用更加方便。
　　虽然IEEE－1394可以通过串联线为接驳设备供电，但是对于各种连接设备来说只靠连接线供电还是远远不够的。以Evergreen推出的HotDrive为例，该硬盘如果与PC连接的话，不需要任何的外部电源供应；但是如果与笔记本电脑连接的话，就需要使用一个外接电源。
#1    开放式主控制器接口（OHCI）
　　IEEE－1394 开放式主控制器接口（OHCI）是向所有准备支持IEEE－1394技术的厂商提供的开放式标准。OHCI由物理层，链路层，交易层，和串行总线管理4个部分组成。具体功能如下：
　　物理层（Physical Layer）
　　提供设备和线缆之间的电气和机械连接，处理数据传输和接收，确保所有设备可以正常访问总线。物理层功能由硬件实现。
　　链路层（Link Layer）
　　提供同步和异步模式下的数据包接收确认，定址，数据校验，以及数据分帧等。链路层功能由硬件实现。
　　交易层（Transaction Layer）
　　只处理异步数据包，提供Read，Write，和Lock命令。Read命令向命令发出方传回数据；Write命令向接收方发送数据；Lock命令通过生成往返通路实现Read和Write功能。交易层功能由固件实现。
　　IEEE－1394网络的特点和局限：
　　1.节点之间的最大距离不能超过4.5米。不过我们可以使用IEEE－1394中继器克服这一局限。一台IEEE－1394中继器可以将节点之间的距离延长4.5米。因为IEEE－1394最多只能支持16层树型网段，所以两个端点之间的最大距离为72米（16×4.5）。
　　2.每个网段最多可以连接63台设备，不过，考虑到两个节点之间4.5米的最大距离限制，IEEE－1394并不适合在广域网中使用。
　　3.因为IEEE－1394设备支持热插拔，所以可以在任何时候向IEEE－1394网络添加或拆除设备，既不用担心影响数据的传输，也不需要进行重新配置，系统可以根据变化的环境进行自动调节。
　　4.IEEE－1394网络使用的是对等结构，不需要设置专门的服务器。不过，对于那些集中进行管理或数据存储的系统来说，IEEE－1394并不是一个理想的选择。
　　5.同一网络中的数据可以不同的速度进行传输，目前可以实现的速度为100Mbps、 200Mbps和400Mbps。这一特点决定了在设计网络时一定要考虑到不同设备的传输性能。如果在两台传输速度可达400Mbps的设备之间放置一台100Mbps的设备无疑会使实际的传输速度大打折扣。
#1    发展前景
　　随着PC行业与通信和其它媒体之间的合作逐步深入，人们越来越要一个统一的接口标准。IEEE－1394可以满足所有各方的需要，而且成本低，易于实现。IEEE－1394已经在多媒体领域被广为接受，IEEE－1394的前景也必将是一片光明。
　　目前的问题不是IEEE－1394是否能够被接受，而是众多的硬盘和主板厂商是否愿意做出转变的抉择。包括华硕、技嘉在内的一些主板厂商已经开始在其产品中融入IEEE－1394技术，但是好像硬盘厂商的步伐有些滞后。不过我们完全有理由相信，IEEE－1394有一天终将会成为新的总线标准。