IEEE 1394

メリット

FireWireは、マシンビジョン用の産業用システムやプロ用オーディオシステムで人気があります。一般的なUSBよりも実効速度や電力分配能力が高く、コンピュータのホストを必要としないため、好まれています。さらに重要なことは、FireWireはすべてのSCSI（古い接続可能性）機能をフルに活用できることだ。USB 2.0と比較すると、通常、より高いデータ転送速度を持っています。この機能は、オーディオやビデオの編集者にとって重要です。また、家庭用または業務用のオーディオ/ビデオ使用を目的とした多くのコンピュータは、Apple Inc.とソニーのすべてのラップトップコンピュータ、現在生産されているDellとHewlett-Packardのほとんどのモデルなど、FireWireポートを内蔵しています。USBと並んで、DIY用PCのリテールマザーボードに搭載され、一般に入手可能である。FireWireは、ワイヤレス、光ファイバー、同軸ケーブルの各バージョンがある。しかし、FireWireの利用者から要求される著作権料や、実装に必要なハードウェアが高価なため、製品コストが重要なマスマーケットにおいて、FireWireがUSBを駆逐するには至らなかった。

歴史と発展

FireWireは、IEEE1394高速シリアルバスのApple Inc.の名称である。Appleは、FireWireをパラレルSCSI（Small Computer System Interface）バスのシリアル代替品とする一方で、デジタルオーディオおよびビデオ機器の接続性を提供することを意図していました。AppleによるオリジナルのIEEE 1394の開発は1995年に完了し、その後、いくつかの改良が加えられた。その後、IEEE 1394a-2000、IEEE 1394b-2002、IEEE 1394c-2006の改正を経て、現在に至っている。現在、これら4つの規格を統合し、新たな1394規格を制定することを目指している。ソニーのi.LINKは、4本の信号ピンのみを使用し、電源を供給する2本のピンは、ソニーのi.LINK製品では電源コネクタが別になっているため省かれています。

バージョン

FireWire 400 (IEEE 1394)

FireWire 400は、100、200、400Mbit/sのデータ転送速度でデバイス間のデータ転送が可能です。6ピンコネクタはデスクトップコンピュータによく見られるもので、接続されたデバイスに電力を供給することができます。通常、デバイスはポートから約7〜8ワットの電力を引き出せますが、デバイスによって電圧は大きく異なります。

機能拡張（IEEE1394a）

修正 IEEE1394aは2000年にリリースされました。すでに広く使われていた4ピンコネクタを標準化したものである。4ピンバージョンは、ビデオカメラや一部のノートパソコン、その他の小型FireWire機器など、多くのコンシューマー機器に使用されている。6ピンのインターフェースと完全にデータ互換性がある。

FireWire 800 (IEEE 1394b)

9ピンのFireWire 800は、2003年にApple Inc.によって商業的に導入されました。この新しい仕様（1394b）と対応する製品では、786.432Mビット/秒の転送速度が可能です。FireWire 400の遅い転送速度と6ピンコネクタの下位互換性である。ただし、IEEE 1394aとIEEE 1394bの規格には互換性があるが、コネクタが異なるため、以前のバージョンで使用していたケーブルには互換性がない。

FireWire S3200

2007年12月、1394 Trade Associationは、S3200モードを使用した製品がまもなく発売されると発表した。既存のFireWire 800と同じ9ピンコネクタを使用し、既存のS400およびS800デバイスと完全な互換性を持つことになるという。今後の製品は、USB3.0に対抗するためのものである。

技術説明

速度

FireWire、またはSの後に記載されている数字は、MBit/sでのおおよその速度を示しており、次の100に切り上げられます。最初のバージョンは98.304.000Bits/s、または12.288.000Bytes/sの転送が可能です。その後に登場したバージョンでは、この速度とその倍数の速度が出せる。SI接頭辞を使うと正確に98.304kBit/s、2進接頭辞を使うと96.000kBit/sとなる。混乱を避けるため、次の100に最も近い数字に丸められます。そうすると、S3200は3.200MBit/sでも3.200MiBit/sでもなく、3.145,728Mbit/s、つまり3.000MiBit/sの転送を行うことになります。これは約2,93 Gibit/sである。

アドレス管理、バス管理

USBとは異なり、バスを常に管理するデバイスは1つもありません。各デバイスがバスを管理することができるのです。新しいデバイスが接続されると、どのデバイスが管理を行うか、デバイス間で交渉が行われます。

アドレスは64ビットの長さです。このうち、10個はセグメント（ネットワークの一部）を識別するために使われ、6個はノードに使われ、48個は自由に利用できる。複数のセグメントを接続するために使用される規格は、まだ批准されていない。このため、現在、すべてのFirewireネットワークは、1つのセグメントしか使用していません。

セキュリティの問題

FireWireバス上のデバイスは、ダイレクトメモリーアクセスで通信することができます。ダイレクトメモリアクセス（DMA）により、デバイスはハードウェアを使用して内部メモリをFireWireの「物理メモリ空間」にマッピングすることができます。FireWire ディスクドライブが使用する SBP-2 (Serial Bus Protocol 2) は、この機能を使用して、割り込みとバッファーコピーを最小限に抑えています。SBP-2では、イニシエータ（制御デバイス）は、ターゲットのFireWireアドレス空間の指定エリアにコマンドをリモートで書き込むことでリクエストを送信する。このコマンドには、通常、イニシエータのFireWireの「物理アドレス空間」内のバッファアドレスが含まれます。ターゲットは、このスペースを使用して、イニシエータとの間でI/Oデータを移動することになっています。

多くの実装では、FireWire の "物理メモリ空間 "とデバイスの物理メモリとの間のマッピングにハードウェアを使用しています。その中でも、PC や Mac、特に OHCI を使用したものがあります。この場合、オペレーティングシステムは転送に関与しない。そのため、低レイテンシーで高速な転送が可能であり、データが不必要にコピーされることもない。ただし、信頼できないデバイスがバスに接続されると、セキュリティ上のリスクとなる可能性がある。したがって、セキュリティが懸念されるインストールでは、Firewire の物理メモリ空間をマッピングするために仮想メモリを使用する新しいハードウェアを使用するか、OHCI が行うマッピングを無効にします。また、Firewire サブシステム全体を無効にするか、Firewire を全く提供しないかもしれない。

この機能は、例えばオペレーティングシステムがクラッシュしたマシンのデバッグなどにも有効です。システムによっては、リモートコンソールを提供するために使うこともできます。FreeBSDでは、dconsドライバがデバッガとしてgdbを使い、両方を提供します。Linuxでは、firescopeとfireproxyが存在します。

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