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FireWire

Bus für serielle Datenübertragung
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FireWire ist der von der Firma Apple geprägter Markenname für eine in den Funktionen reduzierte Implementierung des Schnittstellen- und Protokollstandards IEEE 1394, die für den schnellen Datenaustausch zwischen Multimedia- und anderen Peripheriegeräten eingesetzt wird. Sie wurde ursprünglich von Apple als Nachfolger für SCSI entwickelt, lässt sich aber dank der hohen Übertragungsrate auch als Alternative zu Ethernet nutzen (IP over FireWire).

Während vorher FireWire für Kabelverbindungen definiert war, wurde im Frühjahr 2004 die Spezifikation für Wireless FireWire verabschiedet. Sie sieht ein zusätzliches Protocol Adaptation Layer (PAL) für FireWire über IEEE 802.15.3 vor. (Das ist ein Standard für Wireless Personal Area Networks (WPAN)), verabschiedet. Geplant ist, z. B. DVD-Player und Soundsysteme kabellos miteinander und auch mit einem kabelgebundenen Netzwerk zu verbinden.

Busstruktur

Maximal sind 63 Geräte pro Bus möglich, wobei es keinen Ringschluss (erstes Gerät ist mit dem letzten verbunden) geben darf. Bei Firewire IEEE1394b sind Ringschlüsse gestattet. Bis zu 1.023 Busse können mit Brücken verbunden werden, so dass insgesamt fast 65.000 Geräte verbunden werden können. Der maximale Abstand zwischen zwei Geräten ist 4,5 m, die maximale Gesamtlänge des Busses beträgt 72 m. Bei Firewire nach IEEE1394b sind als weitere Verbindungsarten Koaxialkabel und Glasfaser definiert worden, die eine Kabellänge zwischen Geräten von bis zu 100 m gestatten. Anders als der Universal Serial Bus (USB) erlaubt FireWire die direkte Kommunikation aller Geräte untereinander (Peer to Peer) ohne einen Host(-PC).

FireWire benutzt wie USB die serielle Datenübertragung. Die OHCI-Kompatiblität ermöglicht eine universelle Verwendbarkeit von Firewire.

Entwicklung

Ursprünglich (1995) gab es die zwei Geschwindigkeitsklassen S100 und S200, 2000 kam mit IEEE 1394a S400 hinzu. Im Jahr 2001 wurde Apple von der Academy of Television Arts & Sciences mit dem Technologie-Emmy für die "bedeutende Rolle, die die Firewire-Technologie in der Fernsehindustrie spielt" ausgezeichnet. Diese FireWire-Versionen verwenden eine 6-Pin-Steckervariante. Seit 2002 gibt es den Nachfolger IEEE 1394b mit S800, S1600 und S3200 und seit 2003 FireWire800 mit 9-poligen Steckern. Der neue Standard bietet mit herkömmlichen Kabeln Übertragungsraten bis zu ca. 800 MBit/s und mit neuen das Vierfache davon. Auch die maximale Kabellänge ist mit 100 m dank des neuen Kodierverfahren 8B10B deutlich erhöht worden.

Übertragungsrate

Die Zahlen hinter dem S bzw. »FireWire« geben jeweils die ungefähre Transferrate in MBit/s wieder. Tatsächlich überträgt die Basisversion exakt 98.304.000 Bits pro Sekunde (12.288.000 B/s), die Nachfolger gerade Vielfache davon. Mit den bei Transferraten üblichen SI-Präfixen sind das exakt 98.304 kBit/s, während es mit Binärpräfix exakt 96.000 kBit/s (oder KiBit/s) sind. Um auf den runden Wert 96 MBit/s zu kommen, müssten also zwei verschiedene Präfixsysteme kombiniert werden, wie bspw. auch bei 9 cm-Disketten (1,44 MB = 1440 × 1024 Byte). Dies wird in der Nomenklatur aber dadurch umgangen, dass gleich der aufgerundete Hunderterwert angegeben wird. S3200 überträgt also nicht genau 3.200 MBit/s und auch nicht 3.200 MiBit/s, sondern 3.145,728 MBit/s bzw. 3.000 MiBit/s.

Einsatzgebiete

Eingesetzt wird FireWire heute vor allem zur Übertragung von digitalen Videodaten, beispielsweise zwischen DV-Camcorder und PC, aber auch zum Anschluss externer Massenspeicher wie DVD-Brenner, Festplatten etc. oder zur Verbindung von Unterhaltungselektronikkomponenten, beispielsweise bei Sony unter dem Namen i. LINK.

Hauptmerkmale

IEEE 1394a

  • 100, 200 oder 400 MBit/s Übertragungsgeschwindigkeit
  • Geräte können bei laufendem Betrieb angeschlossen werden und werden automatisch erkannt: "hot plug" und "hot unplug"
  • integrierte Stromversorgung für Geräte (8 bis 40 VDC, 1,5A)
  • Anschluss über Shielded Twisted Pair (STP)
    • dünnes und damit flexibles 6-adriges Kabel (4 Adern für Datentransfer, 2 für Stromversorgung) oder
    • 4-adriges Kabel (4 Adern für Datentransfer, keine Stromversorgungsleitungen)
  • keine Terminatoren an den Kabelenden erforderlich
  • Datenübertragung in beide Richtungen (bi-direktional)
  • 4,5 m max. Entfernung zwischen 2 Geräten (bei 400 MBit/s)
  • Gesamtlänge eines "daisy chain"-Stranges max. 72 m
  • bis 63 Geräte anschließbar je Bus (max. 17 an einem "daisy chain"-Strang)
  • bis zu 1024 Busse über Bridges zusammenschließbar
  • paketorientierte Datenübertragung
  • schneller isochroner Modus
  • Geräteadressierung automatisch (keine Jumpereinstellungen an den Geräten oder ID-Schalter notwendig)

IEEE 1394b

Merkmale wie 1394a mit folgenden Erweiterungen und Änderungen:

  • 800 MBit/s Übertragungsgeschwindigkeit (später 1.600 und 3.200 MBit/s)
  • neues, 9-adriges Kabel und neue Stecker
  • neues Arbitrierungsverfahren (Protokoll) BOSS (Bus Ownership / Supervisor / Selector)
  • andere Signalkodierung und Signalpegel, »beta-Mode«
  • Abwärtskompatibilität zu 1394a durch bilinguale Chips (auch Betrieb ausschließlich im neuen »beta-Mode« möglich, dadurch allerdings keine Abwärtskompatibilität mehr)
  • erlaubt den Einsatz verschiedener Kabelmaterialien (z. B. Glasfaser, UTP)
  • erlaubt längere Kabelverbindungen (in Abhängigkeit vom Kabelmedium, z.B. 100m bei Verwendung von UTP-Kabeln bis S400)

Sicherheit

Einige Implementationen von FireWire auf einem Rechner erlauben es, den Hauptspeicher eben dieses Rechners auszulesen oder neu zu schreiben. Dies ist mit einer vollständigen Kontrolle des Rechners durch andere am FireWire-Bus angeschlossene Teilnehmer vergleichbar. Betroffen sollen unter anderem MacOS- und FreeBSD-System sein. (Quelle)

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