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背板專利

近年來,隨著多媒體設備和移動數據外設的普及,使用高速串行接口將變得越來越重要。目前電腦上的外設接口主要有兩種——USB 2.0和IEEE 1394。那麽並駕齊驅的USB2.0和IEEE 1394的標準有什麽區別呢?各有什麽優點?

壹. USB2.0規範

USB是英文通用串行總線的縮寫,中文意思是“通用串行總線”。它是壹種應用於PC領域的接口技術,由Intel、NEC、Compaq、DEC、IBM、微軟和北方電信共同制定。但是,USB不是總線標準,而是連接計算機系統和外圍設備的輸入/輸出接口標準。USB通過菊花鏈形式的4針標準插頭連接所有外設。理論上,USB可以掛接127個設備。USB系統的硬件部分壹般由三部分組成:USB主機控制器/根hub、USB hub、USB設備。

溫馨提示:每個USB設備使用7位數據尋址,2的7次方為128,減去主機占用的00地址,最多支持127個設備。當然,127只是壹個理論值,實際上不壹定能達到。目前只能連接111外設。

目前USB規範主要有V1.1和V2.0,兩者相比,USB2.0除了擁有USB 1.1.1中規定的1.5Mbps和12Mbps兩種傳輸模式外,還增加了480Mbps的高速數據傳輸模式(註:第二版USB2.0的傳輸速率將達到800Mbps,與雖然USB2.0的傳輸速度有了很大的提高,但其工作原理和模式與USB1.1完全相同,而將傳輸速度提高到480 Mbps的關鍵技術是提高單位傳輸速率:USB1的單位數據傳輸時間為1毫秒,而USB2.0的單位數據傳輸時間為1毫秒。

同時,USB2.0采用向後兼容設計。USB2.0中的增強型主機控制器接口(EHCI)定義了壹種兼容USB1.1的架構,它采用了壹套通信協議的擴展技術,並為連接端口開發了壹個全新的硬件組件:傳輸轉換器。傳輸翻譯器的緩沖存儲器可以被全速和低速傳輸設備訪問,並直接與連接端口連接進行傳輸。這樣就可以用USB2.0驅動驅動USB1.1設備實現向後兼容功能。但與USB1.1 HUB不同,USB2.0 HUB可以直接使用12Mbps的傳輸速率進行數據傳輸。這裏要經過識別和轉換的過程:即USB2.0 HUB首先區分插入的USB設備是USB1.1還是USB2.0,如果使用的是USB1.1設備,那麽USB2.0的480Mbps要轉換成USB1.1的12Mbps。

提示:USB2.0的最大傳輸速率是480Mbps,也就是60 MB/s,不過需要註意的是,這是理論傳輸值。如果幾個設備* * *使用壹個USB通道,主控芯片會分配和控制每個設備的可用帶寬。比如在USB1.1中,所有設備只能* *享受1.5MB/s/s的帶寬,如果單個設備占用了USB接口的所有帶寬,會給其他設備的使用帶來困難。這有點類似於* * *喜歡上網的情況。

二、IEEE 1394規範

1987年,蘋果推出了基於SISI接口的高速串行總線——FireWire,希望取代並行SCSI總線。後來IEEE聯盟在此基礎上制定了IEEE 1394標準(索尼稱之為i.Link)。

IEEE 1394采用菊花鏈配置,也允許樹形結構配置,但樹形結構的各種線性分支仍由線性連接的菊花鏈組成。IEEE 1394總線也需要壹個主適配器來連接系統總線。通常,我們將主適配器及其端口稱為主端口。主端口是IEEE 1394總線樹形配置結構的根節點。壹個主端口最多可以連接63個設備,這些設備稱為節點,它們可以形成父子關系(如圖)。相鄰兩個節點之間的電纜最長為4.5m,但兩個節點通信時,最多可以通過15個以上節點的轉移重新驅動,因此最大通信距離為72m,電纜不需要端接器。

與USB不同,IEEE 1394標準接口結構的所有資源都是以統壹存儲尋址的形式,通過存儲轉換來標識,實現資源配置和管理。所以從這個意義上來說,IEEE 1394可以看作是相當於PCI總線的總線架構。另外,與USB相比,IEEE 1394具有支持同步和異步傳輸的特點。異步傳輸是壹種傳統的傳輸方式。在主機和外設之間傳輸數據時,並不是實時的將數據傳輸給主機,而是強調批量傳輸數據,但是數據的準確性非常高,這是它的主要特點。同步傳輸強調其數據的實時性。有了這個功能,數據就可以通過IEEE 1394的高帶寬和同步傳輸直接傳輸到計算機上,省去了過去昂貴的緩沖設備。這也是數碼相機壹直使用IEEE 1394作為標準接口的原因之壹。

目前只有IEEE 1394兩個規格。壹種是IEEE 1394a,是目前的主流規範,主要支持兩種模式——背板模式和線纜模式。背板模式只支持12.5Mbps,25.5Mbps或者50Mbps的傳輸速率,而線纜模式提供了我們需要的100Mbps,200Mbps,400Mbps。但IEEE 1394的傳輸速度遵循低的原則:由於在同壹個網絡中可以以不同的速率交換數據,如果在兩個傳輸速率為400Mbps的設備之間增加壹個200Mbps的設備,那麽數據傳輸速度就以200Mbps為準。另壹個是IEEE 1394b,是下壹代PC的標準。將從IEEE 1394a的400Mbps直接擴容到800Mbps和1600Mbps。如果使用光纖,最大傳輸速率將提高到3.2Gbps,另外,與IEEE 1394a相比,IEEE 1394b使用100米的連接距離(註:這將以降低傳輸速率為代價,將降低到100MB/s),並為內部設備提供電源解決方案。此外,IEEE聯盟在IEEE 1394b規範中引入了壹種稱為“Betamode”的新物理層配置,以提高IEEE 1394b系統的管理能力。

第三,誰贏誰輸

1.成本水平

成本方面,USB2.0更有優勢。因為USB主機控制器內置在目前的主板芯片組中,而且大部分外設都標配了USB接口。因此,用戶基本不需要任何其他費用就可以享受USB帶來的便利。對於IEEE 1394來說,IEEE 1394控制器結構復雜,無論從技術上還是成本上都很難集成到主板芯片組中,所以目前市面上集成IEEE 1394控制器的芯片組很少。為了實現IEEE 1394的功能,我們只能插上IEEE 1394的擴展卡,只不過主板是以集成附加芯片的形式提供,直接導致使用成本的增加。

2.易用性

在易用性方面,IEEE 1394占優。雖然兩個規範都支持熱插拔功能,但是USB2.0需要Windows XP SP1進行操作系統支持(註:雖然Windows2000/XP支持USB,但是此時只支持USB1.1標準,所以USB2.0的傳輸速率大大降低,Windows2000以下的操作系統需要驅動。從Windows 98開始就提供了對IEEE 1394的全面支持,IEEE 1394的安裝不需要任何驅動就可以使用,完全不如USB2.0,而且IEEE 1394支持點對點功能。如果兩臺電腦連在壹起,我們可以直接使用,不需要IP,也不需要任何設置。另外,USB2.0只提供5V的DC電壓和0.5A的電流雖然對於壹般的設備來說已經足夠了,但是如果是耗電比較大的設備,比如外置刻錄機、MO驅動、打印機等,就必須連接外置電源才能使用。但是IEEE 1394提供的是8V ~ 40V的電壓和5A的電流。理論上可以提供200W(40V×5A)的最大功率,遠高於USB2.0(如果要達到這麽高的功率,需要更強大的電源,但只有很多IEEE 1394器件串聯起來才會用到這麽高的功率)。誰會壹次用這麽多IEEE 1394設備?)。

3.傳輸速度

雖然USB2.0可以提供480Mbps,略高於IEEE 1394a提供的400Mbps,但是否意味著USB2.0更有優勢?答案是否定的,壹般情況下,USB2.0的實際傳輸速度只有USB 1的2 ~ 13倍,與其理論值相差甚遠。而且如果幾個設備使用壹個USB通道,主控芯片會分配控制每個設備可以控制的帶寬,傳輸速度會更低。但是目前主流的IEEE 1394a很少出現這種情況。根據相關對比測試(見表),IEEE 1394a在突發傳輸速率、平均讀/寫速率、工作站性能、文件復制率等方面遠優於USB2.0。可以想象,IEEE 1394b的優勢會更加明顯。但是IEEE 1394有壹個缺點,就是IEEE 1394總線需要占用大量的資源,所以需要高速的CPU來達到最佳的傳輸速率。

可以說IEEE 1394在性能和應用方面都比USB2.0有優勢。但是由於IEEE 1394的第壹定位是在多媒體應用上,與USB的普及路線不同,IEEE 1394的設備會比USB設備貴很多,IEEE 1394的高額專利費會造成使用成本高。這是IEEE 1394最大的弱點。不過隨著未來芯片組集成IEEE 1394控制器,相信這個問題會得到緩解。另外,值得註意的是,IEEE 1394采用了非主從架構的設計模式,外圍設備無需電腦即可點對點傳輸數據,這是USB2.0無法比擬的,而這也是IEEE 1394的主要空間。

所以未來IEEE 1394和USB2.0還是會融合的。

建議妳去下壹個USB驅動。

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