FireWire IEEE 1394 - סקירה כוללת

FireWire - IEEE 1394 (טכנולוגיה, חיבורים ויישומים).
FireWire הינו השם הנבחר ע"י Apple לטכנולוגיה שפותחה להעברת נתונים מהירה עפ"י תקן IEEE 1394.

טכנולוגיה זו החלה בחברת Apple בשנת 1986 ופותחה ע"י קבוצת עבודה IEEE 1394,
אשר הופעלה בעיקר ע"י Apple אך גם ע"י מהנדסים של חברות גדולות אחרות בתחום האלקטרוניקה
כגון: Sony, Texas Instruments, IBM ואחרים.

Apple ייעדה את טכנולוגית FireWire להיות תחליף סריאלי לחיבור ה-SCSI הפרללי
ולהוות גם אמצעי קישור להעברת נתונים לאביזרי וידאו ואודיו דיגיטלים.
הפיתוח החל בשנות ה-80 המאוחרות והושלם ב-1995.
נכון להיום תקן IEEE 1394 הינו למעשה איחוד של 4 גרסאות תקן שונות שהתפתחו ושודרגו במהלך השנים:
IEEE 1394-1995
IEEE 1394a-2000
IEEE 1394b-2002
IEEE 1394c-2006
ב-12 ביוני 2008 כל ארבעת התקנים השונים בתוספת מספר עדכונים טכנים אוחדו לתקן אחד:
IEEE 1394-2008

חיבור FireWire נפוץ במיוחד בהתקני אחסון (כוננים קשיחים) ובמצלמות דיגיטליות,
אך הינו פופולרי גם במערכות תצוגה תעשיותיות ובמערכות אודיו מקצועיות.
חיבור FireWire הינו עדיף על חיבור ה-USB הנפוץ יותר בשל יתרונו בקצב העברת הנתונים
ומשום שאינו מחייב שימוש במחשב.
חמעשה יש לחיבור ה-FireWire את כל היתרונות והיכולות של חיבור ה-SCSI וקצב העברת נתונים מהיר במיוחד,
נתונים אלו משמעותיים במיוחד בתחום עיבוד הוידאו והאודיו.
הוכח מעבר לכל ספק כי קצב העברת הנתונים בחיבור FireWire הינו גבוה יותר מאשר בחיבור USB2.0
והדבר בא לידי ביטוי במיוחד במחשבי MAC.

למרות כל היתרונות האמורים, עקב התמחור הגבוה של השימוש בפטנט והעלות הגבוהה יותר של החומרה,
נמנע מטכנולוגית FireWire להחליף את תקן ה-USB במחשבי ה-PC והאביזרים הזולים,
אשר בהם עלות כל רכיב מהווה גורם משמעותי בתהליך הייצור והפיתוח.
 
נתונים טכנים:
FireWire יכול לחבר עד כ-63 אביזרים בשרשרת.
ניתן גם לחבר באופן ישיר אביזרים שונים זה לזה, כמו למשל חיבור סורק למדפסת מבלי להשתמש במחשב.
חיבור FireWire תומך גם ב- Plug & Play כלומר, תומך בחיבור אביזרים למחשב ללא צורך בהתקנת
דרייברים מתוך CD. תמיכה מלאה ב- Hot Swap כלולה גם כן ומאפשרת חיבור וניתוק מכשירים תוך כדי עבודה
ולהימנע מהצורך בכיבוי המחשב בכל פעם על מנת שיזהה את האביזר.
אורכו המקסימלי של כבל FireWire עפ"י התקן הינו 4.5 מטר אך כבלים בייצור סדרתי באורך של 5 מטר
עובדים באופן תקין לחלוטין מבלי לאבד מהאיכות או מהירות העברת הנתונים.
ניתן לספק על גבי הכבל מתח של עד 30 וולט בעוצמה של עד 45 וואט, בכך מתאפשר לאביזרים חיצוניים
המחוברים למחשב, לתפקד ללא צורך בחיבור למקור מתח חיצוני.


תמיכה במערכות הפעלה:
תמיכה מלאה בתקנים IEEE 1394a ו-IEEE 1394b קיימת המערכות הפעלה:
Linux, NetBSD, FreeBSD, MAC OS X, MAC OS 8.6-9, Windows XP
המערכת הפעלה Windows XP מומלץ להתקין Service Pack 3 על מנת לשפר ביצועים.
נכון להיום, Windows Vista תומך בתקן IEEE 1394a ולמרות שמייקרוסופט הבטיחו עדכון אשר
יספק תמיכה מלאה גם בתקן IEEE 1394b עדיין לא יצא כזה באופן רישמי.
גירסת Windows 7 העתידה לצאת בקרוב תתמוך ב-2 התקנים באופן מלא.

תקנים וגרסאות:
ארבעת הגרסאות השונות שיצאו במהלך השנים אוחדו לתקן אחד IEEE 1394-2008.
סקירה קצרה על כל אחת מהגירסאות ממחישה את היסטורית התקן והתפתחותו עם השנים.

(FireWire 400 (IEEE 1394-1995
התקן המקורי ששוחרר: IEEE 1394-1995 מציין את מה שמכונה היום FireWire 400.
חיבור זה מסוגל להעביר נתונים במהירות של 100, 200 או 400 מגה ביט לשניה (Mbps), ב- Half Duplex.
קצבי העברה אלו מיוחסים בד"כ למינוחים: S100, S200, S400.
אורך הכבל המקסימלי עפ"י התקן הינו 4.5 מטר (כבל באורך 5 מטר יעבוד גם כן באופן מושלם),
אך ניתן לחבר בשרשרת עד כ-16 כבלים לאורך כולל של 72 מטרים אך חיבור שכזה מותנה בשימוש במגברים.
חיבור באמצעות קונקטור 6 פינים נפוץ במיוחד במחשבי PC שולחניים ומאפשר גם העברת מתח לאביזר חיצוני.
4 גידים בכבל משמשים להעברת נתונים ושניים נוספים להעברת מתח.


IEEE 1394a-2000
התקן שוחרר בשנת 2000 וכולל הבהרות ושיפורים של התקן המקורי.
תוספת של תמיכה בהעברת נתונים בלתי מסונכרנת, חסכון באנרגיה וזיהוי מהיר יותר הינם בין התוספות העיקריות.
תקן זה כולל הגדרה לחיבור באמצעות קונקטור קטן של 4 פינים, אשר נפוץ במיוחד במחשבים ניידים,
מצלמות וידאו דיגיטליות ואביזריםקטנים אחרים עם חיבור FireWire.
חיבור באמצעות קונקטור 4 פינים תואם באופן מלא לחיבור עם קונקטור 6 פינים אך אינו כולל העברת מתח.
תאימות זו מאפשרת שימוש בכבל או מתאמים שונים עם חיבור 4 פינים בצד אחד לחיבור 6 פינים בצד שני,
מבלי לאבד מאיכות או מהירות העברת הנתונים.


(FireWire 800 (IEEE 1394b-2002
FireWire 800 הינו השם שהציגה Apple לחיבור 9 פינים עפ"י תקן IEEE 1394b-2002.
תקן זה מאפשר העברת נתונים במהירות של 786.432Mbit/s בדופלקס מלא (S800).
תקן זה תומך אחורנית בהעברת נתונים במהירויות נמוכות יותר ובחיבור עם 6 פינים.
שימוש בכבל שבצידו האחד חיבור 9 פינים ובצידו השני 6 פינים אפשרי בהחלט.
בשנת 2003 היתה Apple הראשונה להציג אביזרים עם חיבור 9 פינים עפ"י התקן החדש.


FireWire S1600 & S3200
בדצמבר 2007 הארגון האחראי על התקינה הכריז שעד לסוף שנת 2008 יהיו מוצרים בשוק
אשר יתמכו במהירויות של S1600 ו-S3200 אשר הוגדרו כבר בתקן IEEE 1394b והובהרו
ביתר קפידה בתקן המאוחד IEEE 1394-2008.
אביזרים התומכים במהירות של 1.6Gbit/s ו-3.2Gbit/s משתמשים באותו חיבור 9 פינים
הקיים בחיבורי FireWire 800 ויתמכו אחורנית במהירויות S800 ו-S400.
תקן זה בא להתחרות עם תקן USB 3.0 העתיד לבוא.

(FireWire S800T (IEEE 1394c-2006
תקן זה פורסם ב-8 ביוני 2007. הינו מהווה שיפור טכנולוגי עצום והינו למעשה מגדיר
העברת נתונים בקצב של 800Mbit/s באמצעות שימוש בכבל רשת CAT5e עם קונקטורים RJ45,
הגדרת התקן מאפשרת זיהוי אוטומטי ושימוש באותה מבואה (Port) לחיבור רשת או חיבור FireWire.
עד כמה שנשמע מלהיב השימוש באותו חיבור RJ45 גם לרשת וגם ל-FireWire,
עדיין לא יצאו לשוק מוצרים או מעבדים הכוללים יכולות אלו.


שיפורים עתידיים (P1394d)
פרוייקט הנקרא IEEE P1394d הוקם במרץ 2009 על מנת לשפר את התקינה ולאפשר
העברה גם באמצעות כבל אופטי בסינגל מוד (single mode).
שאיפה נוספת הינה להגדיל את מהירות העברת הנתונים ל- 6.4Gbit/s והגדרת קונקטור נוסף
בעל מידות קטנות לאביזרי מולטימדיה.

השוואת חיבור FireWire לחיבור USB
חיבור ה-FireWire אשר  פיתוחו החל ב-1986 יצא לפועל לפני חיבור ה-USB, אך חיבור ה-USB
הציג סטנדרטים לייצור תעשייתי כבר ב-1994, כשנה לפני חיבור ה-FireWire אשר הוצג ב-1995.
באותם ימים חיבור ה-USB 1.0 תמך במהירות של 12 ו-1.5Mbit/s לעומת 400Mbit/s בחיבור FireWire
אך יישומו של חיבור ה-USB היה הרבה יותר זול.
למרות שחיבור USB 2.0 תומך באופן תיאורטי במהירות של 480Mbit/s הגבוהה מחיבור FireWire 400
העברת נתונים על גבי חיבור FireWire מניבה תוצאות טובות יותר מאשר על גבי USB.
חיבורי USB במחשבי PC לעיתים נדירות ביותר עוברים קצב יציב של 280Mbit/s,
דבר זה נובע מהתלות במעבד של המחשב לנהל את פרוטוקול ה-USB, לעומת חיבור ה-FireWire
אשר  מבצע את אותה משימה ברמת החומרה ללא צורך בשימוש במעבד (CPU).
יתרון נוסך של חיבור ה-FireWire על גבי ה-USB הינו היכולת להעביר מתח גבוה יותר מאשר באמצעות
חיבור USB, ניצול מופחת אם בכלל של משאבי המעבד (CPU) והחשוב מכל חיבור יציב ואמין להעברה רציפה.

חיבור FireWire 800 הינו מהיר באופן ניכר מחיבור USB גם בתיאוריה וגם בפועל.

חומרה וחיבורים:
חיבור FireWire הולך ונהייה נפוץ יותר ויותר ומגיע כחיבור מובנה במרבית המחשבים הניידים,
מצלמות וידאו דיגיטליות, לוחות אם במחשבי PC ואביזרי מולטימדיה שונים.
במחשבי PC החיבור הנפוץ הינו חיבור 6 פינים ואילו במחשבים ניידים, מצלמות ואביזרים קטנים אחרים
נפוץ החיבור הקטן יותר עם 4 פינים.
בלוחות מדגמים חדשים, מחשבים ניידים מדגמים חדישים ואביזרים אחרים ניתן למצוא חיבור FireWire עם 9 פינים
התומך בקצב העבר מהיר במיוחד של 800Mbit/s.

קיימים כרטיסי הרחבה בחיבור PCI עם חיבורי FireWire, הכרטיסים מגיעים בד"כ עם מספר חיבורים
הכוללים חיבור 6 פינים ו-4 פינים. תוכנת עריכת וידאו בד"כ מצורפת לכרטיס ומאפשרת העברת
סרטים ממצלמה דיגיטלית למחשב ועריכתם.

למחשבים ניידים הפתרון הינו כרטיס הרחבה בחיבור PCMCIA או Express Card
המותאמים לחריץ הרחבה מובנה הקיים כמעט בכל מחשב נייד.

כבלים לחיבור FireWire קיימים בד"כ במידות 1.5 מטר, 3 מטר ו-5 מטר.
הקונקטורים בקצה הכבל עשויים להיות זהים או חיבורים שונים בזכות התאימות בתקנים חדשים
לתקנים ישנים יותר, כך שניתן למצוא כבלים עם שילובי הקונקטורים הבאים:
4-4, 6-6, 9-9, 4-6, 6-9, 4-9
להלן קישור לרכישת כבלים: FireWire

לאלו שברשותם כבל FireWire אך הקונקטורים אינם מתאימים לחיבורים הקיימים,
ניתן לרכוש מתאם מ-4 פינים ל-6 פינים ולהיפך.
להלן קישור לרכישת מתאמים: FireWire
 

לאלו המעוניינים להכין כבל באופן עצמאי עפ"י מידה מותאמת, להלן טבלה המציינת את אופן
חיבור הגידים לפינים בכל אחד מהקונקטורים השונים: