L’ascesa e la caduta di FireWire-IEEE 1394, uno standard di interfaccia che vanta comunicazioni ad alta velocità e trasferimento di dati in tempo reale isocrono-è una delle storie più tragiche della storia della tecnologia informatica. Lo standard è stato forgiato nel fuoco della collaborazione. Uno sforzo congiunto di diversi concorrenti tra cui Apple, IBM e Sony, FireWire è stato un trionfo del design per il bene comune. Rappresentava uno standard unificato per tutta l’industria, un bus seriale che li dominasse tutti. Realizzato al massimo, FireWire potrebbe sostituire SCSI e l’ingombrante confusione di porte e cavi sul retro di un computer desktop.
Anche il principale creatore di FireWire, Apple, lo ha quasi ucciso prima che potesse apparire in un singolo dispositivo. E alla fine l’azienda di Cupertino ha effettivamente ucciso FireWire, proprio quando sembrava pronta a dominare l’industria.
La storia di come FireWire è arrivata sul mercato e alla fine è caduta in disgrazia serve oggi a ricordarci che nessuna tecnologia, per quanto promettente, ben progettata o ben amata, è immune dalla politica inter- e intra-aziendale o dalla nostra riluttanza a uscire dalla nostra zona di comfort.
L’inizio
“In realtà è iniziato nel 1987”, ha detto ad Ars Michael Johas Teener, l’architetto capo di FireWire. All’epoca era un architetto di sistema nel dipartimento marketing della National Semiconductor, lì per impartire conoscenze tecniche allo sprovveduto staff di vendita e marketing. In quel periodo si cominciò a parlare di una nuova generazione di architetture di bus interni. Un bus è un tipo di canale su cui vari tipi di dati possono fluire tra i componenti del computer, e un bus interno è per le schede di espansione come gli strumenti scientifici o l’elaborazione grafica dedicata.
L’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) vide subito emergere sforzi per costruire tre nuovi standard incompatibili – VME, NuBus 2 e Futurebus. L’organizzazione guardò la situazione con disprezzo. Invece, suggerirono, perché non lavorare insieme?
Teener fu nominato presidente di questo nuovo progetto per unificare l’industria intorno a una singola architettura di bus seriale. (“Seriale” significa che trasferiscono un bit alla volta, piuttosto che più bit simultaneamente – il parallelo è più veloce, a parità di frequenza del segnale, ma comporta un maggiore overhead e ha problemi di efficienza man mano che si aumentano le frequenze del segnale)
“Molto rapidamente ci furono alcune persone – compreso un tizio di nome David James, che all’epoca lavorava nei laboratori di architettura della Hewlett-Packard – che dicevano: ‘Sì, anche noi vogliamo un bus seriale'” ha detto Teener. “‘Ma vogliamo che esca dal bus per connettersi a periferiche a bassa o modesta velocità,’ come floppy disk e tastiere e mouse e tutti i tipi di altre cose del genere.”
Entrare Apple
Teener entrò in Apple nel 1988. Poco dopo il suo arrivo, Apple iniziò a cercare un successore dell’Apple Desktop Bus, ADB, che era usato per dispositivi a bassa velocità come tastiere e mouse. Apple voleva che la prossima versione fosse in grado di trasportare segnali audio. Teener aveva la cosa giusta.
Questo primo barlume di FireWire era però troppo lento per gli scopi dell’azienda. I primi progetti erano per una velocità di 12 megabit al secondo (1,5 MB/s); Apple voleva 50. L’azienda temeva di dover passare all’ottica (leggi: costosa) per arrivarci.
Per permettere questo uso misto, Teener e James – che era anche entrato in Apple – inventarono un metodo di trasporto isocrono, cioè trasferimenti a intervalli regolari. Questo garantiva la tempistica di arrivo dei dati. La tempistica garantita significava che poteva gestire segnali ad alta velocità di bit in modo molto più efficiente, e avrebbe bloccato il throughput in modo che non ci fosse jitter sulla latenza – qualunque ritardo di millisecondi ci fosse nel passare attraverso l’interfaccia al computer sarebbe sempre lo stesso, non importa le circostanze. Questo ha reso il metodo di trasporto isocrono ideale per scopi multimediali come l’audio e il video professionali, che in precedenza richiedevano un hardware speciale da trasferire su un computer per l’editing.
Apple ha assegnato al gruppo gli ingegneri analogici Roger Van Brunt e Florin Oprescu per progettare lo strato fisico – i fili e i segnali elettrici che li attraversano – e per implementare la tecnologia in un’interfaccia più veloce. Van Brunt ha determinato che potevano evitare l’ottica utilizzando una coppia di fili intrecciati. Questo avrebbe ottenuto la velocità extra senza aumentare il costo.
“In quel periodo alcuni ragazzi di IBM, tra tutti i posti, stavano cercando un sostituto per SCSI”, ha ricordato Teener. “E dato che noi stavamo usando SCSI allo stesso tempo, stavamo pensando che forse avremmo potuto usare questo come sostituto per quello. Abbiamo unito le forze. Ma volevano 100 megabit al secondo”
Per ottenere la larghezza di banda extra, il team si è rivolto a una società chiamata STMicroelectronics. Questi ragazzi avevano un trucco che avrebbe raddoppiato la larghezza di banda su un cavo a costo zero grazie a un meccanismo di clock (in termini profani, un modo di coordinare il comportamento di diversi elementi in un circuito) chiamato data-strobe encoding.
Ora avevano bisogno di un connettore. “Avevamo l’ordine di renderlo unico in modo che qualcuno potesse semplicemente guardare il connettore e dire cos’era”, ha ricordato Teener. I Mac dell’epoca avevano tre diversi connettori rotondi; anche i PC avevano un mix di connettori dall’aspetto simile.
Chiesero all’esperto di connettori della Apple cosa avrebbero dovuto usare. Egli notò che il cavo di collegamento del Game Boy di Nintendo era diverso da qualsiasi altra cosa, e potevano renderlo unico per la loro tecnologia scambiando la polarizzazione. Il connettore potrebbe usare esattamente la stessa tecnologia – stessi pin e tutto il resto – e avrebbe un aspetto diverso. Meglio ancora, il cavo di collegamento del Game Boy è stato il primo connettore importante che ha messo le fragili parti elastiche all’interno del cavo. In questo modo, quando le parti elastiche si consumano, devi solo comprare un nuovo cavo piuttosto che sostituire o riparare il dispositivo.
Le specifiche del progetto finale erano di oltre 300 pagine: una tecnologia complessa con una funzionalità elegante. Ratificata come IEEE 1394 nel 1995, permetteva velocità fino a 400 megabit (50 MB) al secondo, simultaneamente in entrambe le direzioni, su cavi lunghi fino a 4,5 metri. I cavi potevano alimentare i dispositivi collegati con fino a 1,5 ampere di corrente elettrica (fino a 30 volt). Si potevano collegare in rete fino a 63 dispositivi sullo stesso bus, e tutti erano sostituibili a caldo. Tutto era configurato automaticamente al momento della connessione, quindi non c’era bisogno di preoccuparsi della terminazione della rete o degli indirizzi dei dispositivi. E FireWire aveva il suo proprio micro-controller, quindi non era influenzato dalle fluttuazioni del carico della CPU.
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