FireWire

FireWire (tiež známy ako i.Link alebo IEEE 1394) je štandard rozhrania vysokorýchlostnej sériovej zbernice pre osobné počítače (a digitálne audio a video) s možnosťou asynchrónneho prenosu v reálnom čase. FireWire je de facto nástupcom zastaranej technológie paralelného SCSI. Paralelne môže byť prostredníctvom FireWire prepojených až 63 zariadení.
Prakticky všetky moderné digitálne videokamery s technológiou miniDV, DV, DVCAM a DVPRO vyrobené od roku 1995 používajú pripojenie k počítaču prostredníctvom FireWire. Rovnako všetky osobné počítače spoločností Apple Computer, Sony (ako i mnohé ďalšie) disponujú zabudovanými zásuvkami FireWire. V minulosti bolo FireWire aj štandardným rozhraním pre osobné prehrávače iPod, keďže umožňovalo nahranie piesní na prehrávač v pribehu niekoľkých sekúnd a tiež súčasné dobíjanie iPodu.

Štandard a verzie

Rozhranie FireWire bolo vytvorené spoločnosťou Apple v roku 1995 na základe prác organizácie IEEE na pomalšom štandarde z osemdesiatych rokov 20. storočia. Tento štandard bol navrhnutý IEEE ako náhrada pre zbernicu SCSI. Rozhranie vypracované Apple bolo prijaté ako štandard IEEE 1394 a ten dnes pozostáva z troch dokumentov: pôvodného štandardu 1394 z roku 1995 a príloh 1394a (z roku 2000) a 1394b (z roku 2002). Sony implementovalo IEEE 1394 pod názvom i.Link a používa iba štyri signálne kontaktné kolíky miesto zvyčajných šiestich. Dva vypustené konektory slúžia na napájanie zariadenia, teda zariadenia používajúce štvorkolíkové pripojenie musia disponovať osobitným napájaním.
Systém sa bežne využíva na pripojovanie úložísk dát ako sú externé pevné disky, videokamery, ale tiež pre pripojenie priemyselných videosystémov a profesionálnych audiosystémov. Výhodou použitia FireWire oproti bežnejšiemu pripojeniu prostredníctvom USB je vyššia efektívna rýchlosť FireWire (i keď nominálna rýchlosť USB 2.0 je mierne vyššia, v praxi je takmer nedosiahnuteľná), výrazne lepší rozvod napájania a možnosť práce bez hostiteľskeho počítača. Čo je však pravdepodobne najdôležitejšie, FireWire naplno využíva potenciál SCSI a na rozdiel od vysokorýchlostného USB 2.0 dosahuje vyšší trvalý, neprerušovaný dátový tok, čo je kriticky dôležité pre aplikácie strihu zvuku a obrazu.
Na druhej strane, malé licenčné poplatky pre Apple Computer a ďalších držiteľov patentu (približne 25 amerických centov za jeden systém) a pôvodne drahší hardvér (1 – 2 doláre) znemožnili masové rozšírenie FireWire na úkor USB.
FireWire môže spojiť až 63 zariadení v acyklickej sieťovej štruktúre (ako rozbočovač, čo je rozdiel oproti lineárnej štruktúre prepojenia prostredníctvom SCSI). Umožnuje komunikáciu zariadení na princípe peer-to-peer, napríklad medzi skenerom a tlačiarňou, bez potreby využitia systémových prostriedkov a procesora počítača. FireWire tiež podporuje viacero hostiteľských zariadení na jednej zbernici. USB potrebuje na rovnakú funkciu špeciálny čipset, čo v praxi značí, že potrebuje špeciálny (a drahý) kábel, pričom FireWire postačuje bežný kábel so správnym počtom vodičov (pinov) (štandardne 6). FireWire podporuje plug-and-play a pripánie bez reštartu (tzv. hot swap). Kábel so šiestimi vodičmi (pinmi) dokáže napájať porty až 45 wattmi, čo umožňuje energeticky stredne náročným zariadeniam pracovať bez ďalšieho napájacieho kábla. Zariadenia Sony i.Link zvyčajne využívajú len štvorvodičové pripojenie, čo značí, že napájanie musí byť zabezpečené osobitným adaptérom.
Bežný kábel FireWire, známy tiež ako FireWire 400, prenáša dáta medzi zariadeniami rýchlosťami 100, 200 alebo 400 Mbit/s (presne je to 98,304, 196,608, alebo 393,216 Mbit/s, no bežne sú tieto rýchlosti označované ako S100, S200 a S400). Napriek tomu, že USB 2 je nominálne schopné rýchlejšieho prenosu (480 MBit/s), v praxi je pripojenie cez FireWire rýchlejšie. Dĺžka kábla je obmedzená na 4 a pol metra, ale až 16 káblov môže byť vzájomne naviazaných, čím maximálna dĺžka pripojenia môže dosiahnuť až 72 metrov.
FireWire 800, čo je názov spoločnosti Apple pre deväťpinovú verziu FireWire založenú na štandarde IEEE 1394b a používanú od roku 2003, dosahuje rýchlosť až 786,432 Mbit/s a je spätne kompatibilný so šesťpinovými konektomi FireWire 400.

Sieťové pripojenie prostredníctvom FireWire

FireWire, s prispením softvéru, je vhodný na vytváranie ad hoc sietí (medzi dvoma počítačmi, bez prítomnosti smerovačov). Operačné systémy GNU/Linux, Windows XP a Mac OS X podporujú sieťové prepojenie počítačov prostredníctvom FireWire. Sieť medzi dvoma počítačmi môže byť vytvorená podobne ako prepojenie skenera a tlačiarne spomenuté vyššie. Prepojením cez FireWire môžu byť dáta prenesené veľmi rýchlo, len s minimálnou konfiguráciou počítačov.

Otázky bezpečnosti

Zariadenia pripojené cez FireWire medzi sebou dokážu komunikovať prostredníctvom priameho prístupu do pamäte. Protokol SBP (serial bus protocol) používaný FireWire diskami využíva túto vlastnosť na minimalizovanie prerušení. V prostredí osobných počítačov (s Microsoft Windows alebo Mac OS X a s použitím OHCI) je prepojenie počítača s externým FireWire zariadením riadené na hardvérovej úrovni, bez zásahu operačného systému. Na jednej strane to umožňuje extrémne rýchly prenos dát s minimálnou latenciou, táto vlastnosť však môže byť i potenciálnym bezpečnostným rizikom, v prípade, že sú k zbernici pripojené aj ďalšie (nedôveryhodné) zariadenia.
Vzhľadom na túto vlastnosť FireWire, moderné počítače, ktoré vyžadujú maximálnu bezpečnosť používajú mapovanie virtuálnej pamäte pre časť fyzickej pamäte vyhradenej FireWire (typický prístup počítačov s procerom PowerPC G5 alebo pracovné stanice SUN Microsystems), nepoužívajú hardvérové prepojenie použitím OHCI, fyzicky odstavia rozhranie FireWire, alebo ho v počítači vôbec nepoužijú.
Spomenutá vlastnosť FireWire môže poslúžiť na opravu počítača, ktorého operačný systém sa zrútil, a tiež na niektoré operácie prostredníctvom vzdialenej konzoly.

Hierarchia uzlov

FireWire zariadenia sú prepojené na zbernici v stromovej štruktúre. Každé zo zariadení si automaticky priradí identifikačné číslo (ID); jeden z uzlov je určený ako koreňový, a má najvyššie ID. Ostatné zariadenia si samostatne priradzujú ID na základe svojej vzdialenosti od koreňového uzla.

Opatrnosť pri pripájaní bez reštartu (hot swap)

Hoci FireWire zariadenia môžu byť pripájané a odpájané bez vypnutia alebo reštartu, vyskytlo sa niekoľko reportov o zničení videokamier pri náhodnom skratovaní kontaktov zásuvky FireWire pri pripájaní a odpájaní. Problémy sa vyskytovali najmä s ranými FireWire zariadeniami v minulosti, následné generácie FireWire zariadení tento problém eliminovali. FireWire 800 je v tomto ohľade ešte omnoho bezpečnejšie. Napriek tomu však užívateľ pre istotu môže, najmä ak nejde o profesionálnu techniku, vypnúť pred prepojením rovnako počítač i videokameru.

Z histórie

Podľa Michaela Johasa Teenera, pôvodného predsedajúceho a redaktora tímu, ktorý vytvoril štandard IEEE 1394, a neskoršieho šéfa tímu FireWire v Apple z rokov 1996 – 1998, pôvodný názov pre FireWire mal byť „ChefCat“, čo bol názov jeho obľúbenej šálky kávy .
Štandardné konektory používané FireWire vychádzajú z konektorov, ktoré sú použité na GameBoyi spoločnosti Nintendo. Tieto konektory boli totiž spoľahlivé, pevné, jednoducho sa zasúvali a boli imúnne voči násiliu zo strany malých detí.
Od roku 1993 je FireWire obchodnou známkou spoločnosti Apple Computer a v tom istom roku FireWire získalo ocenenie časopisu Byte Magazine ako najdôležitejšia nová technológia na veľtrhu Comdex.