IEEE 1394 (FireWire/i.Link) — Norme de bus série pour périphériques

FireWire est populaire dans les systèmes industriels de vision artificielle et les systèmes audio professionnels. Il est préféré à l'USB, plus courant, en raison de sa vitesse effective plus élevée et de ses capacités de distribution d'énergie, et parce qu'il n'a pas besoin d'un ordinateur hôte. Peut-être plus important encore, le FireWire utilise pleinement toutes les capacités SCSI (ancienne possibilité de connexion). Comparé à l'USB 2.0, il a généralement des taux de transfert de données plus élevés. Cette caractéristique est importante pour les éditeurs audio et vidéo. De nombreux ordinateurs destinés à une utilisation audio/vidéo domestique ou professionnelle ont également des ports FireWire intégrés, notamment tous les ordinateurs portables Apple Inc. et Sony et la plupart des modèles Dell et Hewlett-Packard actuellement produits. Il est disponible pour le grand public sur les cartes mères de vente au détail pour les PC de bricolage, parallèlement à l'USB. FireWire est produit en version sans fil, fibre optique et câble coaxial. Toutefois, les droits d'auteur exigés des utilisateurs de FireWire et le matériel plus coûteux nécessaire à sa mise en œuvre ont empêché FireWire de supplanter l'USB sur le marché de masse, où le coût du produit est crucial.

FireWire est le nom d'Apple Inc. pour le bus série à grande vitesse IEEE 1394. Apple a voulu que FireWire remplace en série le bus parallèle SCSI (Small Computer System Interface) tout en offrant une connectivité pour les équipements audio et vidéo numériques. Le développement de l'IEEE 1394 original par Apple s'est achevé en 1995 et a été suivi de plusieurs modifications : La norme IEEE 1394a-2000, la norme IEEE 1394b-2002 et la modification de la norme IEEE 1394c-2006. L'objectif des travaux en cours est d'intégrer ces quatre documents dans une nouvelle révision de la norme 1394. La version de Sony du système est connue sous le nom de i.LINK, et utilise uniquement les quatre broches de signal, en omettant les deux broches qui fournissent l'alimentation à l'appareil en raison d'un connecteur d'alimentation séparé sur les produits i.LINK de Sony

FireWire 400 (IEEE 1394)

Le FireWire 400 peut transférer des données entre les appareils à des débits de 100, 200 ou 400 Mbit/s. Le connecteur à 6 broches se trouve généralement sur les ordinateurs de bureau, et peut alimenter le dispositif connecté. En général, un appareil peut tirer environ 7 à 8 watts du port ; cependant, la tension varie considérablement d'un appareil à l'autre.

Améliorations (IEEE 1394a)

La modification IEEE 1394a a été publiée en 2000. Elle a permis de normaliser le connecteur à 4 broches déjà largement utilisé. La version à 4 broches est utilisée sur de nombreux appareils grand public tels que les caméscopes, certains ordinateurs portables et autres petits appareils FireWire. Elle est entièrement compatible avec les interfaces à 6 broches.

FireWire 800 (IEEE 1394b)

Le FireWire 800 à 9 broches a été introduit commercialement par Apple Inc. en 2003. Cette spécification plus récente (1394b) et les produits correspondants permettent un taux de transfert de 786,432 Mbit/s. Elle est rétrocompatible avec les débits plus lents et les connecteurs à 6 broches du FireWire 400. Toutefois, si les normes IEEE 1394a et IEEE 1394b sont compatibles, les connecteurs sont différents, ce qui rend les câbles utilisés par les versions précédentes incompatibles.

FireWire S3200

En décembre 2007, l'association professionnelle 1394 a annoncé que les produits seront bientôt disponibles en mode S3200. Ils utiliseront les mêmes connecteurs à 9 broches que le FireWire 800 existant et seront entièrement compatibles avec les appareils S400 et S800 existants. Les futurs produits sont destinés à concurrencer l'USB 3.0.

Vitesses

Les chiffres indiqués après le FireWire, ou le S donnent la vitesse approximative en MBit/s, arrondie à la centaine supérieure. La première version peut transférer 98.304.000 Bits/s, ou 12.288.000 Octets/s. Les versions suivantes peuvent atteindre cette vitesse, et des multiples de celle-ci. En utilisant le préfixe SI, c'est exactement 98.304 kBit/s, en utilisant le préfixe binaire, c'est 96.000 kiBit/s. Pour éviter toute confusion, il est arrondi à la centaine la plus proche. Ainsi, S3200 ne transfère pas 3.200 MBit/s, ni 3.200 MiBit/s, mais 3.145,728 Mbit/s, soit 3.000 MiBit/s. Cela correspond à environ 2,93 Gibit/s.

Adressage et gestion des bus

Contrairement à l'USB, il n'y a pas un seul appareil qui gère le bus en permanence. Chaque dispositif est capable de gérer le bus. Lorsqu'un nouveau dispositif est connecté, il y a des négociations entre les dispositifs pour savoir lequel d'entre eux assure la gestion.

Les adresses ont une longueur de 64 bits. Parmi ceux-ci, 10 sont utilisés pour identifier des segments (dans le cadre du réseau), 6 sont utilisés pour les nœuds et 48 sont disponibles gratuitement. La norme utilisée pour connecter plusieurs segments n'a pas encore été ratifiée. Pour cette raison, tous les réseaux Firewire n'utilisent actuellement qu'un seul segment.

Questions de sécurité

Les appareils sur un bus FireWire peuvent communiquer par accès direct à la mémoire. Avec l'accès direct à la mémoire (DMA), un appareil peut utiliser le matériel pour mapper la mémoire interne sur l'"espace mémoire physique" de FireWire. Le SBP-2 (Serial Bus Protocol 2) utilisé par les lecteurs de disque FireWire utilise cette capacité pour minimiser les interruptions et les copies de mémoire tampon. Dans le SBP-2, l'initiateur (dispositif de contrôle) envoie une requête en écrivant à distance une commande dans une zone spécifiée de l'espace d'adressage FireWire de la cible. Cette commande inclut généralement des adresses de mémoire tampon dans l'"espace d'adressage physique" FireWire de l'initiateur. La cible est censée utiliser cet espace pour déplacer des données d'entrée/sortie vers et depuis l'initiateur.

De nombreuses implémentations utilisent du matériel pour faire la correspondance entre l'"espace mémoire physique" FireWire et la mémoire physique du dispositif. Parmi celles-ci, on trouve celles utilisées par les PC et les Mac, en particulier celles qui utilisent l'OHCI. Dans ce cas, le système d'exploitation n'est pas impliqué dans le transfert. Cela permet des transferts à grande vitesse avec une faible latence et évite que les données ne soient copiées inutilement. Il peut cependant y avoir un risque de sécurité si des appareils non fiables sont connectés au bus. Les installations où la sécurité est un problème utiliseront donc soit du matériel plus récent, qui utilise la mémoire virtuelle pour cartographier l'espace mémoire physique Firewire, soit désactiveront la cartographie effectuée par l'OHCI. Elles peuvent également désactiver l'ensemble du sous-système Firewire, ou ne pas fournir de Firewire du tout.

Cette fonction peut également être utile, par exemple pour déboguer une machine dont le système d'exploitation a planté. Certains systèmes peuvent l'utiliser pour fournir une console à distance. Sous FreeBSD, le pilote dcons fournit les deux, en utilisant gdb comme débogueur. Sous Linux, firescope et fireproxy existent.

• USB
• SCSI