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IEEE 1394

IEEE 1394 es un estándar de interfaz para un bus serie para comunicaciones de alta velocidad y transferencia de datos isócrona en tiempo real. Fue desarrollado a finales de los 80 y principios de los 90 por Apple en cooperación con varias empresas, principalmente Sony y Panasonic . Se le conoce más comúnmente con el nombre de FireWire (Apple), aunque existen otras marcas como i.LINK (Sony) y Lynx ( Texas Instruments ).

El cable de cobre utilizado en su implementación más común puede tener hasta 4,5 metros (15 pies) de largo. La energía y los datos se transmiten a través de este cable, lo que permite que los dispositivos con requisitos de energía moderados funcionen sin una fuente de alimentación separada. FireWire también está disponible en versiones Cat 5 y de fibra óptica .

La interfaz 1394 es comparable a USB . Posteriormente se desarrolló el USB y ganó una cuota de mercado mucho mayor. USB requiere un controlador de host, mientras que IEEE 1394 es administrado de manera cooperativa por los dispositivos conectados. [2]

Historia y desarrollo

El zócalo Alpha FireWire 400 de 6 y 4 conductores
Un conector FireWire 800 de 9 pines
El cableado alternativo estilo Ethernet utilizado por 1394c
Conectores alfa FireWire 400 de 4 conductores (izquierda) y 6 conductores (derecha)
Una tarjeta de expansión PCI que contiene cuatro conectores FireWire 400.

FireWire es el nombre de Apple para el bus serie de alta velocidad IEEE 1394. Su desarrollo fue iniciado por Apple [1] en 1986, [3] y desarrollado por el Grupo de Trabajo IEEE P1394, impulsado en gran medida por contribuciones de Sony (102 patentes), Apple (58 patentes), Panasonic (46 patentes) y Philips ( 43 patentes), además de contribuciones realizadas por ingenieros de LG Electronics , Toshiba , Hitachi , Canon , [4] INMOS /SGS Thomson (ahora STMicroelectronics ), [5] y Texas Instruments .

IEEE 1394 es una arquitectura de bus serie para transferencia de datos de alta velocidad. FireWire es un bus serie , lo que significa que la información se transfiere bit a bit. Los autobuses paralelos utilizan varias conexiones físicas diferentes y, como tales, suelen ser más costosos y más pesados. [6] IEEE 1394 es totalmente compatible con aplicaciones isócronas y asíncronas .

Apple pretendía que FireWire fuera un reemplazo en serie del bus SCSI paralelo , al tiempo que proporcionaba conectividad para equipos de audio y vídeo digitales. El desarrollo de Apple comenzó a finales de la década de 1980, luego se presentó al IEEE [7] y se completó en enero de 1995. En 2007, IEEE 1394 era una combinación de cuatro documentos: el IEEE Std. original. 1394–1995, la norma IEEE. Enmienda 1394a-2000, la norma IEEE. 1394b-2002, y la norma IEEE Std. Enmienda 1394c-2006. El 12 de junio de 2008, todas estas modificaciones, así como las erratas y algunas actualizaciones técnicas, se incorporaron a un estándar sustitutivo, IEEE Std. 1394–2008. [8]

Apple incluyó por primera vez FireWire integrado en algunos de sus modelos Macintosh de 1999 (aunque había sido una opción de fabricación bajo pedido en algunos modelos desde 1997), y la mayoría de las computadoras Apple Macintosh fabricadas entre los años 2000 y 2011 incluían puertos FireWire. Sin embargo, en febrero de 2011 Apple presentó el primer ordenador disponible comercialmente con Thunderbolt . Apple lanzó sus últimas computadoras con FireWire en 2012. Para 2014, Thunderbolt se había convertido en una característica estándar en toda la línea de computadoras de Apple (más tarde con la excepción de la MacBook de 12 pulgadas presentada en 2015, que solo presentaba un único puerto USB-C). , convirtiéndose efectivamente en el sucesor espiritual de FireWire en el ecosistema de Apple. Los últimos productos de Apple con FireWire, Thunderbolt Display y MacBook Pro de 13 pulgadas de 2012 , se descontinuaron en 2016. Apple vendió anteriormente un adaptador Thunderbolt a FireWire, que proporcionaba un puerto FireWire 800. [9] Se requirió un adaptador separado para usarlo con Thunderbolt 3.

La implementación del sistema por parte de Sony, i.LINK , utilizó un conector más pequeño con solo cuatro conductores de señal, omitiendo los dos conductores que proporcionan energía a los dispositivos en favor de un conector de alimentación separado. Este estilo se añadió posteriormente a la enmienda 1394a. [7] Este puerto a veces está etiquetado como S100 o S400 para indicar la velocidad en Mbit/s.

El sistema se usaba comúnmente para conectar dispositivos de almacenamiento de datos y cámaras DV (video digital), pero también era popular en sistemas industriales para visión artificial y sistemas de audio profesionales . Muchos usuarios lo prefirieron al USB 2.0 más común por su mayor velocidad efectiva y capacidades de distribución de energía. Los puntos de referencia muestran que las tasas de transferencia de datos sostenidas son más altas para FireWire que para USB 2.0, pero más bajas que para USB 3.0 . Los resultados están marcados en Apple Mac OS X pero son más variados en Microsoft Windows . [10] [11]

Consideraciones sobre patentes

Se dice que la implementación de IEEE 1394 [12] requiere el uso de 261 patentes internacionales emitidas [4] en poder de diez [5] corporaciones. El uso de estas patentes requiere una licencia; el uso sin licencia generalmente constituye una infracción de patente . [13] Las empresas titulares de IEEE 1394 IP formaron un consorcio de patentes con MPEG LA, LLC como administrador de licencias, a quien otorgaron licencias de patentes. MPEG LA sublicencia estas patentes a proveedores de equipos que implementan IEEE 1394. Según la licencia típica de consorcio de patentes, el fabricante paga una regalía de 0,25 dólares EE.UU. por unidad al fabricar cada producto terminado 1394; [13] Los usuarios no pagan regalías.

La última de las patentes, MY 120654 de Sony, expiró el 30 de noviembre de 2020. A 30 de noviembre de 2020 , los siguientes son titulares de patentes del estándar IEEE 1394, tal como figuran en el pool de patentes gestionado por MPEG LA . [4]

Una persona o empresa puede revisar la Licencia de cartera de patentes 1394 real previa solicitud a MPEG LA. [14] MPEG LA no ofrece garantías de protección a los licenciatarios más allá de sus propias patentes. Se sabe que al menos una patente con licencia anterior ha sido eliminada del grupo, [4] y existen otras patentes de hardware que hacen referencia a IEEE 1394. [15]

La 1394 High Performance Serial Bus Trade Association (la 1394 TA ) se formó para ayudar a la comercialización de IEEE 1394. Sus estatutos prohíben abordar cuestiones de propiedad intelectual. [16] La Asociación Comercial 1394 opera como miembro individual sin costo para seguir mejorando los estándares 1394. La Trade Association también es la fuente de biblioteca para toda la documentación y los estándares 1394 disponibles.

Especificaciones técnicas

FireWire puede conectar hasta 63 periféricos en una topología de árbol o en cadena [17] (a diferencia de la topología de bus eléctrico de Parallel SCSI ). Permite que la comunicación entre dispositivos (como la comunicación entre un escáner y una impresora) se realice sin utilizar la memoria del sistema ni la CPU . FireWire también admite múltiples controladores de host por bus. Está diseñado para admitir plug and play e intercambio en caliente . El cable de cobre que utiliza en su implementación más común puede tener hasta 4,5 metros (15 pies) de largo y es más flexible que la mayoría de los cables SCSI paralelos . En sus variantes de seis o nueve conductores, puede suministrar hasta 45 vatios de potencia por puerto a hasta 30 voltios, [18] permitiendo que dispositivos de consumo moderado funcionen sin una fuente de alimentación independiente.

Los dispositivos FireWire implementan el modelo ROM de configuración ISO/IEC 13213 para la configuración e identificación de dispositivos, para proporcionar capacidad plug-and-play . Todos los dispositivos FireWire se identifican mediante un identificador único IEEE EUI-64 además de códigos conocidos que indican el tipo de dispositivo y los protocolos que admite.

Los dispositivos FireWire están organizados en el bus en una topología de árbol. Cada dispositivo tiene una identificación propia única. Uno de los nodos se elige como nodo raíz y siempre tiene el ID más alto. Las autoidentificaciones se asignan durante el proceso de autoidentificación, que ocurre después de que se reinicia cada bus. El orden en el que se asignan las autoID es equivalente a atravesar el árbol en profundidad primero y después del orden.

FireWire es capaz de operar sistemas críticos de forma segura debido a la forma en que múltiples dispositivos interactúan con el bus y cómo el bus asigna ancho de banda a los dispositivos. FireWire es capaz de utilizar métodos de transferencia asíncronos e isócronos a la vez. Las transferencias de datos isócronas son transferencias para dispositivos que requieren un ancho de banda continuo y garantizado. [6] En una aeronave, por ejemplo, los dispositivos isócronos incluyen el control del timón , operaciones del mouse y datos de sensores de presión externos a la aeronave. Todos estos elementos requieren un ancho de banda constante e ininterrumpido. Para soportar ambos elementos, FireWire dedica un determinado porcentaje a datos isócronos y el resto a datos asíncronos. En IEEE 1394, el 80% del bus está reservado para ciclos isócronos, dejando datos asíncronos con un mínimo del 20% del bus. [19]

Esquema de codificación

FireWire utiliza codificación de datos/estroboscópica (codificación D/S). [20] En la codificación D/S, se utilizan dos señales sin retorno a cero (NRZ) para transmitir los datos con alta confiabilidad. La señal NRZ enviada se alimenta con la señal del reloj a través de una puerta XOR , creando una señal estroboscópica. [20] Esta luz estroboscópica luego se pasa a través de otra puerta XOR junto con la señal de datos para reconstruir el reloj. [20] Esto a su vez actúa como bucle de bloqueo de fase del bus para fines de sincronización. [20]

Arbitraje

El proceso por el que el bus decide qué nodo transmite datos y en qué momento se conoce como arbitraje . [21] Cada ronda de arbitraje dura unos 125 microsegundos. [21] Durante la ronda, el nodo raíz (dispositivo más cercano al procesador) envía un paquete de inicio de ciclo. [21] Todos los nodos que requieren transferencia de datos responden, ganando el nodo más cercano. [21] Una vez finalizado el nodo, los nodos restantes se turnan en orden. Esto se repite hasta que todos los dispositivos hayan utilizado su porción de los 125 microsegundos, teniendo prioridad las transferencias isócronas. [21]

Estándares y versiones

Los estándares anteriores y sus tres enmiendas publicadas ahora se incorporan en un estándar reemplazante, IEEE 1394-2008 . [8] Las características agregadas individualmente brindan una buena historia en el camino del desarrollo.

FireWire 400 (IEEE 1394-1995)

La versión original de IEEE 1394-1995 [22] especificaba lo que ahora se conoce como FireWire 400. Puede transferir datos entre dispositivos a velocidades de datos semidúplex de 100, 200 o 400 Mbit/s [23] (las velocidades de transferencia reales son 98,304, 196,608 y 393,216 Mbit/s, es decir, 12,288, 24,576 y 49,152 MB/s respectivamente). [7] Estos diferentes modos de transferencia se conocen comúnmente como S100, S200 y S400.

La longitud del cable está limitada a 4,5 metros (14,8 pies), aunque se pueden conectar en cadena hasta 16 cables utilizando repetidores activos; Los concentradores externos o internos suelen estar presentes en los equipos FireWire. El estándar S400 limita la longitud máxima del cable de cualquier configuración a 72 metros (236 pies). El conector de 6 conductores se encuentra comúnmente en las computadoras de escritorio y puede suministrar energía al dispositivo conectado.

El conector alimentado de 6 conductores, ahora denominado conector alfa, agrega salida de energía para admitir dispositivos externos. Normalmente, un dispositivo puede consumir entre 7 y 8 vatios del puerto; sin embargo, el voltaje varía significativamente según los diferentes dispositivos. [24] El voltaje se especifica como no regulado y nominalmente debe ser de unos 25 voltios (rango de 24 a 30). La implementación de Apple en las computadoras portátiles generalmente está relacionada con la energía de la batería y puede ser tan baja como 9 V. [24]

Mejoras (IEEE 1394a-2000)

En 2000 se publicó una enmienda, IEEE 1394a, [25] que aclaró y mejoró la especificación original. Agregó soporte para transmisión asincrónica , reconfiguración de bus más rápida, concatenación de paquetes y un modo de suspensión de ahorro de energía .

IEEE 1394a ofrece un par de ventajas sobre el IEEE 1394–1995 original. 1394a es capaz de realizar aceleraciones de arbitraje, lo que permite que el autobús acelere los ciclos de arbitraje para mejorar la eficiencia. También permite un restablecimiento corto arbitrado del bus, en el que se puede agregar o eliminar un nodo sin causar una gran caída en la transmisión isócrona. [19]

1394a también estandarizó el conector alfa de 4 conductores desarrollado por Sony y con la marca registrada i.LINK , que ya se usa ampliamente en dispositivos de consumo como videocámaras, la mayoría de las computadoras portátiles, varias computadoras de escritorio y otros dispositivos FireWire pequeños. El conector de 4 conductores es totalmente compatible con datos con interfaces alfa de 6 conductores, pero carece de conectores de alimentación.

Puerto FireWire 800 (centro)

FireWire 800 (IEEE 1394b-2002)

Un conector bilingüe de 9 conductores.

IEEE 1394b-2002 [26] introdujo FireWire 800 (el nombre de Apple para la versión bilingüe S800 de 9 conductores del estándar IEEE 1394b). Esta especificación y los productos correspondientes permiten una velocidad de transferencia de 786,432 Mbit/s full-duplex a través de un nuevo esquema de codificación denominado modo beta. Es compatible con versiones anteriores de velocidades más lentas y conectores alfa de 6 conductores de FireWire 400. Sin embargo, si bien los estándares IEEE 1394a e IEEE 1394b son compatibles, el conector de FireWire 800, denominado conector beta, es diferente de los conectores alfa de FireWire 400. haciendo que los cables antiguos sean incompatibles. Un cable bilingüe permite la conexión de dispositivos más antiguos al puerto más nuevo. En 2003, Apple fue el primero en introducir productos comerciales con el nuevo conector, incluido un nuevo modelo de Power Mac G4 y un Powerbook G4 de 17" .

La especificación IEEE 1394b completa admite velocidades de datos de hasta 3200 Mbit/s (es decir, 400 MB/s) a través de conexiones ópticas o en modo beta de hasta 100 metros (330 pies) de longitud. El par trenzado sin blindaje estándar de Categoría 5e admite 100 metros (330 pies) en S100. Los estándares originales 1394 y 1394a usaban codificación de datos/estroboscópica (D/S) (rebautizada como modo alfa ) con los cables, mientras que 1394b agregaba un esquema de codificación de datos llamado 8b/10b , denominado modo beta .

El modo Beta se basa en 8b/10b (de Gigabit Ethernet , también utilizado para muchos otros protocolos). La codificación 8b/10b implica expandir una palabra de datos de 8 bits en 10 bits, con los bits adicionales después del quinto y octavo bits de datos. [27] Los datos particionados se envían a través de una función de calculadora de disparidad en ejecución . [27] La ​​calculadora de disparidad de funcionamiento intenta mantener el número de unos transmitidos igual a ceros, [28] asegurando así una señal balanceada en CC. Luego, las diferentes particiones se envían a través de un codificador 5b/6b para la partición de 5 bits y un codificador 3b/4b para la partición de 3 bits. Esto le da al paquete la capacidad de tener al menos dos unos, lo que garantiza la sincronización del PLL en el extremo receptor con los límites de bits correctos para una transferencia confiable. [28] Una función adicional del esquema de codificación es apoyar el arbitraje para el acceso a los autobuses y el control general de los autobuses. Esto es posible gracias al exceso de símbolos que ofrece la expansión 8b/10b. (Mientras que los símbolos de 8 bits pueden codificar un máximo de 256 valores, los símbolos de 10 bits permiten la codificación de hasta 1024). Los símbolos no válidos para el estado actual de la PHY receptora indican errores de datos.

FireWire S800T (IEEE 1394c-2006)

IEEE 1394c-2006 se publicó el 8 de junio de 2007. [29] Proporcionó una mejora técnica importante, concretamente una nueva especificación de puerto que proporciona 800 Mbit/s a través de los mismos conectores 8P8C (Ethernet) con cable de categoría 5e , que se especifica en IEEE. 802.3 cláusula 40 ( gigabit Ethernet sobre par trenzado de cobre ) junto con una negociación automática correspondiente que permite que el mismo puerto se conecte a dispositivos IEEE Std 1394 o IEEE 802.3 ( Ethernet ).

FireWire S1600 y S3200

En diciembre de 2007, la Asociación Comercial 1394 anunció que los productos estarían disponibles antes de finales de 2008 utilizando los modos S1600 y S3200 que, en su mayor parte, ya se habían definido en 1394b y se aclararon aún más en IEEE Std. 1394–2008. [8] Los dispositivos de 1,572864 Gbit/s y 3,145728 Gbit/s utilizan los mismos conectores beta de 9 conductores que el FireWire 800 existente y son totalmente compatibles con los dispositivos S400 y S800 existentes. Compite con USB 3.0 . [30]

Se han creado unidades de desarrollo S1600 (Symwave [31] ) y S3200 (Dap Technology [32] ); sin embargo, debido a la tecnología FPGA, DapTechnology se centró primero en las implementaciones de S1600 y S3200 no estuvo disponible comercialmente hasta 2012.

Steve Jobs declaró que FireWire estaba muerto en 2008. [33] A partir de 2012 , se lanzaron pocos dispositivos S1600, siendo una cámara Sony el único usuario notable. [34]

Mejoras futuras (incluido P1394d)

El 9 de marzo de 2009, el IEEE formó un proyecto denominado IEEE P1394d para agregar fibra monomodo como medio de transporte adicional a FireWire. [35] El proyecto fue retirado en 2013. [36]

Se esperaba que otras versiones futuras de FireWire aumentaran la velocidad a 6,4 Gbit/s y conectores adicionales como la pequeña interfaz multimedia. [37] [ cita necesaria ]

Soporte del sistema operativo

El soporte completo para IEEE 1394a y 1394b está disponible para Microsoft Windows , FreeBSD , [38] Linux , [39] [40] Apple Mac OS 8.6 hasta Mac OS 9 , [41] y NetBSD .

En Windows XP, es posible que se haya producido una degradación en el rendimiento de 1394 dispositivos con la instalación del Service Pack 2. Esto se resolvió en la revisión 885222 [42] y en SP3 . Algunos fabricantes de hardware FireWire también proporcionan controladores de dispositivos personalizados que reemplazan la pila de controladores del adaptador de host OHCI de Microsoft, lo que permite que los dispositivos compatibles con S800 funcionen a velocidades de transferencia completas de 800 Mbit/s en versiones anteriores de Windows (XP SP2 sin Hotfix 885222) y Windows. Vista. En el momento de su lanzamiento, Microsoft Windows Vista sólo admitía 1394a, con garantías de que el soporte 1394b vendría en el próximo paquete de servicio. [43] Desde entonces se lanzó el Service Pack 1 para Microsoft Windows Vista, sin embargo, la adición de soporte 1394b no se menciona en ninguna parte de la documentación de la versión. [44] [45] [46] El controlador de bus 1394 fue reescrito para Windows 7 para brindar soporte para velocidades más altas y medios alternativos. [47]

En Linux, el soporte lo proporcionó originalmente libraw1394, que realizaba comunicación directa entre el espacio del usuario y los buses IEEE 1394. [48] ​​Posteriormente, se implementó una nueva pila de controladores del kernel, apodada JuJu. [49]

Soporte del sistema de televisión por cable

Según el Código FCC 47 CFR 76.640 sección 4, subsecciones 1 y 2, los proveedores de televisión por cable (en los EE. UU., con sistemas digitales) deben, a solicitud del cliente, haber proporcionado una caja de cable con capacidad de alta definición con una interfaz FireWire funcional. Esto se aplicaba sólo a los clientes que alquilaban decodificadores de cable con capacidad de alta definición a su proveedor de cable después del 1 de abril de 2004. [50] La interfaz se puede utilizar para mostrar o grabar televisión por cable, incluida la programación de HDTV. [51] En junio de 2010, la FCC emitió una orden que permitía que los decodificadores incluyeran interfaces basadas en IP en lugar de FireWire. [52] [53]

Comparación con USB

Si bien ambas tecnologías proporcionan resultados finales similares, existen diferencias fundamentales entre USB y FireWire. USB requiere la presencia de un controlador host, generalmente una PC, que se conecta punto a punto con el dispositivo USB. Esto permite periféricos más simples (y de menor costo), a costa de una menor funcionalidad del bus. Se requieren concentradores inteligentes para conectar varios dispositivos USB a un único controlador de host USB. Por el contrario, FireWire es esencialmente una red peer-to-peer (donde cualquier dispositivo puede servir como host o cliente), lo que permite conectar varios dispositivos en un bus. [54]

La interfaz del host FireWire admite DMA y dispositivos mapeados en memoria, lo que permite que se realicen transferencias de datos sin cargar la CPU del host con interrupciones y operaciones de copia del búfer. [10] [55] Además, FireWire presenta dos buses de datos para cada segmento de la red de bus, mientras que, hasta USB 3.0, USB presentaba solo uno. Esto significa que FireWire puede tener comunicación en ambas direcciones al mismo tiempo (full-duplex), mientras que la comunicación USB anterior a 3.0 solo puede ocurrir en una dirección a la vez (half-duplex). [ cita necesaria ]

Mientras que USB 2.0 se expandió a USB 3.0 y 3.1 totalmente compatibles con versiones anteriores (usando el mismo tipo de conector principal), FireWire usó un conector diferente entre 400 y 800 implementaciones.

Aplicaciones comunes

Automóviles de consumo

El puerto de conveniencia del cliente (CCP) IDB-1394 era la versión automotriz del estándar 1394. [56]

Audio y vídeo de consumo

IEEE 1394 era la interfaz de conexión estándar de la High-Definition Audio-Video Network Alliance (HANA) para la comunicación y el control de componentes A/V (audio/visual). [57] HANA se disolvió en septiembre de 2009 y la Asociación Comercial 1394 asumió el control de toda la propiedad intelectual generada por HANA.

Vehículos militares y aeroespaciales.

El estándar SAE Aerospace AS5643, publicado originalmente en 2004 y reafirmado en 2013, establece los estándares IEEE-1394 como una red de bus de datos militar y aeroespacial en esos vehículos. AS5643 es utilizado por varios programas grandes, incluido el F-35 Lightning II , el avión X-47B UCAV , el arma AGM-154 y el satélite polar JPSS-1 para NOAA. AS5643 combina características existentes de 1394-2008, como topología en bucle, con características adicionales como aislamiento de transformador y sincronización de tiempo, para crear redes de bus de datos deterministas dobles y triples tolerantes a fallas. [58] [59] [60]

Redes generales

FireWire se puede utilizar para redes informáticas ad hoc (solo terminales, sin enrutadores, excepto cuando se utiliza un concentrador FireWire) . Específicamente, RFC 2734 especifica cómo ejecutar IPv4 a través de la interfaz FireWire y RFC 3146 especifica cómo ejecutar IPv6 .

Mac OS X, Linux y FreeBSD incluyen soporte para redes a través de FireWire. [61] Windows 95 , Windows 98 , Windows Me , [62] Windows XP y Windows Server 2003 incluyen soporte nativo para redes IEEE 1394. [63] Windows 2000 no tiene soporte nativo pero puede funcionar con controladores de terceros. Se puede configurar una red entre dos computadoras usando un único cable FireWire estándar o entre varias computadoras mediante el uso de un concentrador. Esto es similar a las redes Ethernet , con las principales diferencias en la velocidad de transferencia, la longitud del conductor y el hecho de que se pueden utilizar cables FireWire estándar para la comunicación punto a punto .

El 4 de diciembre de 2004, Microsoft anunció que suspendería el soporte para redes IP a través de la interfaz FireWire en todas las versiones futuras de Microsoft Windows . [64] En consecuencia, Windows Vista y versiones posteriores de Windows no admiten esta característica . [65] [66] Microsoft reescribió su controlador 1394 en Windows 7 [67] pero no hay soporte de red para FireWire. Unibrain ofrece controladores de red FireWire gratuitos para Windows llamados ubCore, [68] que admiten Windows Vista y versiones posteriores.

Los modelos anteriores de la consola PlayStation 2 (series SCPH 1000x a 3900x) tenían un conector 1394 de la marca i.LINK. Esto se usó para redes hasta el lanzamiento de un adaptador Ethernet más adelante en la vida útil de la consola, pero muy pocos títulos de software admitían esta función. El conector se eliminó a partir de la serie SCPH 5000x. [ cita necesaria ]

IIDC

IIDC (Cámara digital industrial y de instrumentación) es el estándar de formato de datos FireWire para vídeo en vivo y lo utiliza la cámara iSight A/V de Apple. El sistema fue diseñado para sistemas de visión artificial [69] pero también se utiliza para otras aplicaciones de visión por computadora y para algunas cámaras web. Aunque se confunden fácilmente ya que ambos funcionan con FireWire, IIDC es diferente e incompatible con el omnipresente AV/C (control de audio y vídeo) utilizado para controlar videocámaras y otros dispositivos de vídeo de consumo. [70]

DV

El vídeo digital ( DV ) es un protocolo estándar utilizado por algunas videocámaras digitales . Todas las cámaras DV que grababan en cinta tenían una interfaz FireWire (normalmente de 4 conductores). Todos los puertos DV de las videocámaras sólo funcionan a la velocidad más lenta de 100 Mbit/s de FireWire. Esto presenta problemas operativos si la videocámara está conectada en cadena desde un dispositivo S400 más rápido o mediante un concentrador común porque ningún segmento de una red FireWire no puede admitir comunicaciones de múltiples velocidades. [71]

El etiquetado del puerto varía según el fabricante, y Sony utiliza su marca i.LINK o las letras DV . Muchas grabadoras de vídeo digitales tienen un conector FireWire de entrada DV (normalmente un conector alfa) que se puede utilizar para grabar vídeo directamente desde una videocámara DV (sin computadora). El protocolo también permite el control remoto (reproducción, rebobinado, etc.) de dispositivos conectados y puede transmitir código de tiempo desde una cámara.

El USB no es adecuado para la transferencia de datos de vídeo desde una cinta porque la cinta, por su propia naturaleza, no admite velocidades de datos variables. El USB depende en gran medida de la compatibilidad con el procesador y no se garantiza que esto dé servicio al puerto USB a tiempo. El posterior paso de la cinta a la memoria de estado sólido o a los medios de disco (por ejemplo, tarjetas SD, discos ópticos o discos duros) ha facilitado el paso a la transferencia USB porque los datos basados ​​en archivos se pueden mover en segmentos según sea necesario.

Capturadores de fotogramas

La interfaz IEEE 1394 se encuentra comúnmente en capturadores de cuadros , dispositivos que capturan y digitalizan una señal de video analógica; sin embargo, IEEE 1394 se enfrenta a la competencia de la interfaz Gigabit Ethernet (citando problemas de velocidad y disponibilidad). [72]

Sincronización y carga de iPod y iPhone

Los iPod lanzados antes del iPod con conector Dock usaban puertos IEEE 1394a para transferir archivos de música y cargar, pero en 2003, el puerto FireWire de los iPod fue reemplazado por el conector Dock de Apple y se fabricaron cables con conector IEEE 1394 a 30 pines. Apple comenzó a eliminar la compatibilidad con cables FireWire a partir del iPod nano de primera generación y el iPod de quinta generación , los cuales sólo podían sincronizarse a través de USB pero conservaban la capacidad de cargarse a través de FireWire. Esto también se trasladó a los nanos de segunda y tercera generación , así como al iPod Classic . La compatibilidad con versiones anteriores se eliminó por completo comenzando con el iPhone 3G , el iPod touch de segunda generación y el iPod nano de cuarta generación , [73] todos los cuales solo podían cargarse y sincronizarse a través de USB.

Temas de seguridad

Los dispositivos en un bus FireWire pueden comunicarse mediante acceso directo a la memoria (DMA), donde un dispositivo puede usar hardware para asignar la memoria interna al espacio de memoria física de FireWire . El SBP-2 ( Protocolo de bus serie 2 ) utilizado por las unidades de disco FireWire utiliza esta capacidad para minimizar las interrupciones y las copias del buffer. En SBP-2, el iniciador (dispositivo de control) envía una solicitud escribiendo remotamente un comando en un área específica del espacio de direcciones FireWire del objetivo. Este comando normalmente incluye direcciones de búfer en el espacio de direcciones físicas FireWire del iniciador , que se supone que el objetivo debe usar para mover datos de E/S hacia y desde el iniciador. [74]

En muchas implementaciones, particularmente aquellas como PC y Mac que utilizan el popular OHCI , el mapeo entre el espacio de memoria física FireWire y la memoria física del dispositivo se realiza en hardware, sin intervención del sistema operativo. Si bien esto permite una comunicación de alta velocidad y baja latencia entre fuentes y receptores de datos sin copias innecesarias (como entre una cámara de video y una aplicación de software de grabación de video, o entre una unidad de disco y los buffers de la aplicación), esto también puede ser una medida de seguridad. o riesgo de restricción de derechos de medios si se conectan dispositivos no confiables al bus e inician un ataque DMA . Una de las aplicaciones que se sabe que aprovecha esto para obtener acceso no autorizado a computadoras con Windows, Mac OS y Linux es el software espía FinFireWire . Por esta razón, las instalaciones de alta seguridad normalmente utilizan máquinas más nuevas que asignan un espacio de memoria virtual al espacio de memoria física FireWire (como una Power Mac G5 o cualquier estación de trabajo Sun ), desactivan los controladores relevantes a nivel del sistema operativo, [75] deshabilite la asignación de hardware OHCI entre FireWire y la memoria del dispositivo, deshabilite físicamente toda la interfaz FireWire u opte por no usar FireWire u otro hardware como PCMCIA , PC Card , ExpressCard o Thunderbolt , que exponen DMA a componentes externos.

Se puede utilizar una interfaz FireWire no segura para depurar una máquina cuyo sistema operativo ha fallado y, en algunos sistemas, para operaciones de consola remota. Windows admite de forma nativa este escenario de depuración del kernel, [76] aunque las versiones más recientes de Windows Insider Preview ya no incluyen esta capacidad lista para usar. [77] En FreeBSD, el controlador dcons proporciona ambos, utilizando gdb como depurador. En Linux, existen firescope [78] y fireproxy [79] .

Ver también

Referencias

  1. ^ ab "1394ta.org". 1394ta.org . Archivado desde el original el 9 de febrero de 2017 . Consultado el 7 de marzo de 2017 . El estándar de enlace digital 1394 fue concebido en 1986 por tecnólogos de Apple Computer.
  2. ^ Yagmour, Karim; Maestros, Jon; Ben-Yossef, Gilad; Gerum, Philippe (15 de agosto de 2008). Construcción de sistemas Linux integrados. O'Reilly Media, Inc. pág. 70.ISBN _ 978-0-596-52968-0. Consultado el 8 de enero de 2012 .
  3. ^ "¿Qué es FireWire?". 1394 Asociación de Comercio. Archivado desde el original el 4 de abril de 2014.
  4. ^ abcd "Anexo 1 Lista de patentes de la cartera de patentes 1394" (PDF) . Consultado el 3 de enero de 2021 .
  5. ^ ab "MPEG LA - 1394 Licenciantes".
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Otras lecturas

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