Powstanie i upadek FireWire-IEEE 1394, standardu interfejsu szczycącego się szybką komunikacją i izochronicznym transferem danych w czasie rzeczywistym, jest jedną z najbardziej tragicznych historii w historii technologii komputerowej. Standard ten wykuwał się w ogniu współpracy. FireWire, wspólny wysiłek kilku konkurentów, w tym Apple, IBM i Sony, był triumfem projektowania dla większego dobra. Stanowił on ujednolicony standard dla całej branży, jedną magistralę szeregową, która miała rządzić wszystkimi. Zrealizowany w pełni, FireWire mógłby zastąpić SCSI i nieporęczną plątaninę portów i kabli z tyłu komputera stacjonarnego.
Jednak główny twórca FireWire, Apple, prawie go zabił, zanim pojawił się w pojedynczym urządzeniu. I w końcu firma z Cupertino skutecznie zabiła FireWire, właśnie wtedy, gdy wydawało się, że zdominuje branżę.
Historia tego, jak FireWire trafił na rynek i ostatecznie wypadł z łask, służy dziś jako piękne przypomnienie, że żadna technologia, jakkolwiek obiecująca, dobrze zaprojektowana lub lubiana, nie jest odporna na politykę wewnątrz- i wewnątrzfirmową lub na naszą niechęć do wyjścia poza naszą strefę komfortu.
Początki
„Wszystko zaczęło się w 1987 roku”, powiedział Ars Michael Johas Teener, główny architekt FireWire. Był on wtedy architektem systemowym w dziale marketingu National Semiconductor, którego zadaniem było przekazywanie wiedzy technicznej niezorientowanym pracownikom działu sprzedaży i marketingu. Mniej więcej w tym czasie zaczęto mówić o nowej generacji architektur magistrali wewnętrznych. Magistrala jest rodzajem kanału, przez który mogą przepływać różne typy danych pomiędzy komponentami komputera, a magistrala wewnętrzna jest przeznaczona dla kart rozszerzeń, takich jak instrumenty naukowe lub dedykowane przetwarzanie grafiki.
Instytut Inżynierów Elektryków i Elektroników (IEEE) szybko dostrzegł pojawiające się wysiłki zmierzające do stworzenia trzech niekompatybilnych nowych standardów-VME, NuBus 2 i Futurebus. Organizacja patrzyła na tę sytuację z pogardą. Zamiast tego zasugerowali, dlaczego nie pracować razem?
Teener został mianowany przewodniczącym tego nowego projektu mającego na celu zjednoczenie przemysłu wokół jednej architektury magistrali szeregowej. („Szeregowa” oznacza, że przesyłają one jeden bit na raz, a nie wiele bitów jednocześnie – równoległa jest szybsza, biorąc pod uwagę tę samą częstotliwość sygnału, ale wiąże się z wyższym narzutem i ma problemy z wydajnością w miarę zwiększania częstotliwości sygnału.)
„Naprawdę szybko znaleźli się ludzie – w tym niejaki David James, który był wtedy w laboratoriach architektonicznych Hewlett-Packard – którzy mówili: 'Tak, my też chcemy szeregowej magistrali'”, powiedział Teener. „’Ale chcemy, aby można było zejść z magistrali, aby podłączyć się do urządzeń peryferyjnych o małej lub umiarkowanej prędkości’, takich jak dyskietki, klawiatury, myszy i wszystkie inne rzeczy tego typu.”
Enter Apple
Teener dołączył do Apple w 1988 roku. Wkrótce po jego przybyciu, Apple zaczął szukać następcy Apple Desktop Bus, ADB, który był używany do bardzo niskich prędkości urządzeń, takich jak klawiatury i myszy. Apple chciało, aby następna wersja magistrali była w stanie przenosić sygnały audio. Teener miał właśnie coś takiego.
Ten wczesny przebłysk FireWire był jednak zbyt wolny dla celów firmy. Najwcześniejsze projekty zakładały prędkość 12 megabitów na sekundę (1,5 MB/s); Apple chciało 50. Firma obawiała się, że będzie musiała przejść na optyczny (czytaj: drogi), aby się tam dostać.
Aby umożliwić to mieszane zastosowanie, Teener i James – który również dołączył do Apple – wynaleźli izochroniczną metodę transportu, czyli transfery w regularnych odstępach czasu. Gwarantowało to czas przybycia danych. Gwarantowane czasy oznaczały, że można było znacznie wydajniej obsługiwać sygnały o dużej szybkości transmisji bitów, a także blokować przepustowość, tak aby nie występował jitter na opóźnieniach – jakiekolwiek milisekundowe opóźnienie występowało przy przechodzeniu przez interfejs do komputera, zawsze było takie samo, bez względu na okoliczności. To sprawiło, że izochroniczna metoda transportu była idealna do celów multimedialnych, takich jak profesjonalne audio i wideo, które wcześniej wymagały specjalnego sprzętu do przesyłania na komputer w celu edycji.
Apple przydzieliło inżynierów analogowych Rogera Van Brunta i Florina Oprescu do grupy, aby zaprojektować warstwę fizyczną – przewody i sygnały elektryczne, które działają na nich – i wdrożyć technologię w szybszym interfejsie. Van Brunt ustalił, że można uniknąć optyki, stosując skręcone pary przewodów. To pozwoliłoby im uzyskać dodatkową prędkość bez zwiększania kosztów.
„Mniej więcej w tym czasie niektórzy faceci z IBM, ze wszystkich miejsc, szukali zamiennika dla SCSI”, wspomina Teener. „A ponieważ my używaliśmy SCSI w tym samym czasie, pomyśleliśmy, że może użyjemy tego jako zamiennika. Połączyliśmy siły. Ale oni chcieli 100 megabitów na sekundę.”
Aby uzyskać dodatkową przepustowość, zespół zwrócił się do firmy o nazwie STMicroelectronics. Ci faceci mieli sztuczkę, która podwoiła przepustowość kabla bez żadnych kosztów dzięki mechanizmowi taktowania (w terminologii laika, sposób koordynowania zachowania różnych elementów w obwodzie) zwanemu kodowaniem stroboskopowym danych.
Teraz potrzebowali złącza. „Mieliśmy rozkaz, aby uczynić je unikalnym, tak aby ktoś mógł po prostu spojrzeć na złącze i powiedzieć, co to jest”, wspomina Teener. Komputery Mac z tamtej epoki miały trzy różne okrągłe złącza; komputery PC również miały mieszankę podobnie wyglądających złączy.
Zapytali eksperta od złączy w firmie Apple, czego powinni użyć. On zauważył, że Nintendo Game Boy link kabel był niepodobny do niczego innego, a oni mogliby uczynić go unikalnym dla ich technologii poprzez zamianę polaryzacji wokół. Złącze może używać dokładnie tej samej technologii – te same piny i wszystko – i to będzie wyglądać inaczej. Jeszcze lepiej, Game Boy link kabel był pierwszy główny złącze, które umieszczone delikatne sprężyste części wewnątrz kabla. W ten sposób, gdy sprężyste bity zużywają się, po prostu trzeba kupić nowy kabel, a nie wymienić lub naprawić urządzenie.
Ostateczna specyfikacja projektu prowadził ponad 300 stron – złożona technologia z eleganckim funkcjonalności. Ratyfikowana jako IEEE 1394 w 1995 roku, pozwoliła na osiągnięcie prędkości do 400 megabitów (50 MB) na sekundę, jednocześnie w obu kierunkach, przez kable o długości do 4,5 metra. Kable mogły zasilać podłączone urządzenia prądem o natężeniu do 1,5 ampera (przy napięciu do 30 woltów). Na jednej magistrali można było połączyć w sieć aż 63 urządzenia, a wszystkie można było wymieniać na gorąco. Wszystko było konfigurowane automatycznie po podłączeniu, więc nie trzeba było się martwić o terminację sieci lub adresy urządzeń. FireWire miał swój własny mikrokontroler, więc nie wpływały na niego wahania obciążenia procesora.
Dodaj komentarz