FireWire-IEEE 1394, en gränssnittsstandard som skryter med höghastighetskommunikation och isokron dataöverföring i realtid, är en av de mest tragiska berättelserna i datorteknikens historia. Standarden skapades i samarbetets eldar. FireWire var en gemensam insats av flera konkurrenter, däribland Apple, IBM och Sony, och var en triumf för design för det allmännas bästa. Den representerade en enhetlig standard för hela branschen, en seriell buss som skulle styra alla. Om FireWire förverkligades fullt ut kunde den ersätta SCSI och den otympliga röran av portar och kablar på baksidan av en stationär dator.
Men FireWires främsta skapare, Apple, dödade den nästan innan den hann dyka upp i en enda enhet. Och så småningom dödade Cupertino-företaget faktiskt FireWire, precis när den verkade vara på väg att dominera branschen.
Historien om hur FireWire kom ut på marknaden och slutligen föll i onåd tjänar i dag som en fin påminnelse om att ingen teknik, hur lovande, välutvecklad eller omtyckt den än må vara, är immun mot politik inom och mellan företag eller mot vår motvilja mot att gå utanför vår bekvämlighetszon.
Början
”Det började faktiskt 1987”, säger Michael Johas Teener, chefsarkitekt för FireWire, till Ars. Han var då systemarkitekt på National Semiconductors marknadsavdelning och var där för att förmedla teknisk kunskap till den aningslösa försäljnings- och marknadsföringspersonalen. Ungefär vid den tiden började man tala om en ny generation av interna bussarkitekturer. En buss är en slags kanal över vilken olika typer av data kan flöda mellan datorkomponenter, och en intern buss är till för expansionskort som vetenskapliga instrument eller dedikerad grafikbehandling.
Institutet för elektrotekniska och elektroniska ingenjörer (IEEE) såg snabbt framväxande försök att bygga tre inkompatibla nya standarder – VME, NuBus 2 och Futurebus. Organisationen betraktade situationen med förakt. Istället föreslog de, varför inte samarbeta?
Teener utsågs till ordförande för detta nya projekt för att ena branschen kring en enda seriell bussarkitektur. (”Seriell” betyder att de överför en bit i taget, snarare än flera bitar samtidigt – parallell är snabbare, med samma signalfrekvens, men det är förenat med högre omkostnader och har effektivitetsproblem när man ökar signalfrekvenserna.)
”Det fanns snabbt en del människor – däribland en kille som hette David James, som vid den tiden arbetade på Hewlett-Packards arkitekturlaboratorier – som sa: ’Ja, vi vill också ha en seriell buss'”, säger Teener. ”’Men vi vill att den ska kunna gå utanför bussen för att anslutas till kringutrustning med låg eller blygsam hastighet’, som disketter, tangentbord och möss och alla möjliga andra saker av det slaget.”
Enter Apple
Teener började arbeta för Apple 1988. Kort efter att han hade kommit dit började Apple leta efter en efterföljare till Apple Desktop Bus, ADB, som användes för enheter med mycket låg hastighet, t.ex. tangentbord och möss. Apple ville att nästa version skulle kunna överföra ljudsignaler. Teener hade precis vad han behövde.
Denna tidiga glimt av FireWire var dock för långsam för företagets syften. De tidigaste konstruktionerna var avsedda för en hastighet på 12 megabit per sekund (1,5 MB/s); Apple ville ha 50. Företaget befarade att det skulle bli tvunget att använda optisk teknik (läs: dyrt) för att nå dit.
För att möjliggöra denna blandade användning uppfann Teener och James – som också hade anslutit sig till Apple – en isokron transportmetod – dvs. överföringar med regelbundna intervaller. Detta garanterade tidpunkten för datans ankomst. Garanterad timing innebar att den kunde hantera signaler med hög bithastighet mycket effektivare, och den skulle låsa fast genomströmningen så att det inte finns någon jitter på latensen – vilken millisekundsfördröjning det än var som gick genom gränssnittet till datorn skulle alltid vara densamma, oavsett omständigheterna. Detta gjorde den isokrona transportmetoden idealisk för multimedieändamål som professionellt ljud och video, som tidigare krävde särskild hårdvara för att överföras till en dator för redigering.
Apple tilldelade de analoga ingenjörerna Roger Van Brunt och Florin Oprescu till gruppen för att utforma det fysiska skiktet – de ledningar och elektriska signaler som löper på dem – och för att implementera tekniken i ett snabbare gränssnitt. Van Brunt konstaterade att de kunde undvika optik genom att använda ett tvinnat par ledningar. Det skulle ge dem den extra hastigheten utan att öka kostnaden.
”Ungefär vid den tiden letade några killar från IBM, av alla ställen, efter en ersättare för SCSI”, minns Teener. ”Och eftersom vi använde SCSI samtidigt tänkte vi att vi kanske kunde använda detta som en ersättning för det. Vi slog oss samman. Men de ville ha 100 megabit per sekund.”
För att få den extra bandbredden vände sig teamet till ett företag som heter STMicroelectronics. Dessa killar hade ett trick som skulle fördubbla bandbredden på en kabel utan kostnad tack vare en klockningsmekanism (i lekmannatermer, ett sätt att samordna beteendet hos olika element i en krets) som kallas data-strobe-kodning.
Nu behövde de en kontakt. ”Vi hade marschorder att göra den unik så att någon bara kunde titta på kontakten och säga vad det var”, minns Teener. Macs på den tiden hade tre olika runda kontakter, och PC:s hade också en blandning av liknande kontakter.
De frågade Apples expert på kontakter vad de skulle använda. Han påpekade att Nintendos länkkabel för Game Boy inte liknade något annat och att de kunde göra den unik för sin teknik genom att byta ut polariseringen. Kontakten skulle kunna använda exakt samma teknik – samma stift och allting – men den skulle se annorlunda ut. Ännu bättre var att Game Boy-länkkabeln var den första större kontakt som placerade de ömtåliga fjädrande delarna inne i kabeln. På så sätt behöver man när de fjädrande delarna slits ut bara köpa en ny kabel i stället för att byta ut eller reparera enheten.
Den slutliga konstruktionsspecifikationen omfattade över 300 sidor – en komplex teknik med elegant funktionalitet. Den ratificerades som IEEE 1394 1995 och möjliggjorde hastigheter på upp till 400 megabit (50 MB) per sekund, samtidigt i båda riktningarna, via kablar som var upp till 4,5 meter långa. Kablarna kunde driva anslutna enheter med så mycket som 1,5 ampere elektrisk ström (vid upp till 30 volt). Så många som 63 enheter kunde kopplas samman i ett nätverk på samma buss, och alla var utbytbara vid kort varsel. Allt konfigurerades också automatiskt vid anslutningen, så du behövde inte oroa dig för nätverksterminering eller enhetsadresser. Och FireWire hade sin egen mikrokontroller, så den påverkades inte av fluktuationer i CPU-belastningen.
Lämna ett svar