Introduction
L’apparition de nouvelles applications multimédias numériques a apporté avec elle la nécessité de déplacer de grandes quantités de données rapidement entre différents périphériques: relier un ordinateur à une caméra numérique par exemple. Ceci est désormais possible grâce à un nouveau bus série à haut débit : IEEE 1394 ou FIREWIRE
Qu’est ce que l’IEEE 1394
L’IEEE 1394 définit un protocole de transmission de données série et un système d’interconnexion qui fournit les mêmes services qu’un bus parallèle mais à un coût beaucoup moins cher. Les capacités du bus 1394 sont suffisantes pour supporter une multitude d’applications vidéo/audio numériques, comme le transfert de signal audio et vidéo à partir d’appareils grand public, la gestion de réseau chez le particulier.
C’est en 1986 que le comité de normalisation de micro-ordinateur de l’IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers) a décidé d’unifier différentes applications des bus séries VME, MULTIBUS II et des futurs formats de bus. Cet effort a eu comme conséquence le développement initial de la 1394ième norme de l’IEEE, la norme IEEE 1394. « FireWire » est une marque déposée d’Apple.
Dans les années 80, Apple était le créateur de la technologie qui est venue pour être définie comme IEEE 1394.
L’architecture de l’IEEE 1394: La norme IEEE 1394 définit deux catégories de bus: le câble et la carte. Le câble IEEE 1394 contient deux conducteurs d’alimentation et deux paires torsadées pour le transfert de données. Chaque paire torsadée et le câble lui-même sont blindés. Les deux paires torsadées sont croisées dans chaque câble de façon à créer une connexion transmission – réception.
L’alimentation supporte une tension allant de 8V à 40V DC pour une intensité maximale de 1.5A. L’alimentation est utilisée pour maintenir la tension de la couche physique d’un appareil lorsque celui-ci subit une chute de tension, et pour apporter l’alimentation aux différents appareils connectés au bus IEEE 1394.
Les connecteurs du câble IEEE 1394 sont construit de façon à ce que les broches, permettant les contacts électriques, soient moulées à l’intérieur de la structure. Ceci permet donc d’éviter les chocs de l’utilisateur. Ces connecteurs dérivent directement de la GameBoy de Nintendo ce qui assure de la durabilité de ceux-ci lorsqu’ils sont testés par les enfants.
En plus des spécifications du câble, la carte IEEE 1394 étend le bus série à l’intérieur de la machine. Le bus 1394 interne peut être utilisé seul ou être joint à un autre bus. Par exemple, deux bornes sont réservées pour la connexion de n’importe quel autre bus série. L’exécution des spécifications d’une carte retarde l’évolution de l’environnement câblé, mais à chacun d’imaginer qu’un disque dur sur un bus interne 1394 peut être directement accessible par un autre ordinateur à l’aide d’une connexion 1394.
Comment ça marche ?
Les appareils utilisant la norme IEEE 1394 sont conçus pour avoir de multiples connecteurs.
On peut interconnecter une caméra vidéo numérique, un ordinateur et un magnétoscope, une imprimante avec une liaison 1394. Un ordinateur peut également être connecté à un répéteur 1394; le répéteur prolonge la distance entre appareil en redirigeant le signal. On peut faire jusqu’à 16 sauts entre deux périphériques utilisant le bus 1394. Un « splitter » 1394 est utilisé pour donner un autre port de connexion à un pont 1394 par exemple. Un « splitter » permet une meilleure flexibilité d’utilisation pour l’utilisateur.
Le pont isole le trafic des données à l’intérieur de chaque espace de travail. Un ordinateur utilise plus de 100Mbit/seconde que peut lui fournir le câble quand il travail avec des images vidéo. Un autre pourra utiliser complètement la bande passante de son bus sans se soucier si le premier ordinateur traite ou non des images vidéos.
Le pont 1394 permet le transfert de certaines données d’une partie du bus à l’autre. Ainsi, un ordinateur peut demander une image d’un magnétoscope de l’espace de l’autre travail. Puisque le câble possède sa propre alimentation, l’interface physique est toujours alimentée, et la donnée est alors transportée même si l’ordinateur de l’autre espace est hors tension. On peut brancher jusqu’à 63 périphériques sur un même bus utilisant la norme IEEE 1394. Généralement chaque périphérique peut être éloigné de 4.5m; les longues distances sont possibles avec des répéteurs. Des améliorations sur le câblage sont actuellement effectuées de façon à augmenter les longueur de câbles. Plus de 1000 bus peuvent être connectés par pont, ainsi cela permet un large potentiel d’accroissement. Un périphérique IEEE 1394 peut être débranché ou connecté sur le bus même s’il est utilisé pour transférer des données. Le changement de topologie est automatiquement reconnu. Cette caractéristique « plug and play à chaud » (c’est-à-dire qu’il n’est pas nécessaire de mettre le système hors tension) élimine la nécessité de changer les adresses ou toutes autres interventions de l’utilisateur pour reconfigurer le bus.
Il existe deux types de transfert de données : asynchrone ou isochrone. Le transfert asynchrone est le méthode traditionnelle de transmission de données entre un ordinateur et ses périphériques. Les données sont envoyées dans une direction suivie d’un accusé de réception du receveur. Le transport de données isochrones fournit un rythme transmissible de données maximal nécessaire pour un tel transfert de données à haut débit sur plusieurs canaux. Beaucoup de gens confondent IEEE 1394 et le bus USB (Universal Serial Bus). Ce sont, pour les deux, des technologies naissantes qui offrent une nouvelle méthode de relier multiples périphériques à un ordinateur. Tous les deux permettent l’ajout et le retrait de périphériques sur un ordinateur sans la nécessité de le « rebooter ». Tous les deux utilisent les câbles minces et flexibles dont les connecteurs sont simples et durables. Mais là, la fin de la ressemblance. Bien que les câbles l’IEEE 1394 et USB puissent presque regarder la même chose, la quantité de données les traversant est tout à fait différente. Comme le montre le tableau au-dessous, le débit est largement différent entre bus 1394 et le bus USB. C’est la distinction principale entre ces deux technologies:
| . | IEEE 1394 | USB |
| Nombre Maximum De Périphériques | 63 | 127 |
| Branchement A Chaud (Brancher Ou Débrancher Les Périphériques Sans Rebooter L’Ordinateur) | Oui | Oui |
| Longueur Maximale De Câble Entre Périphériques | 4.5m | 5m |
| Taux De Transfert De Données | 200mbps (25Mo/sec) | 12mbps (1.5Mo/sec) |
| Rythme De Flot De Données Sur Un Canal | 400mbps (50Mo/sec) 800mbps (100Mo/sec) 1Gbps+ (125Mo/sec+) | Non |
| Implémentation Sur Macintosh | Oui | Non |
| Connexion Sur Périphériques Internes | Oui | Non |
| Périphériques | – Caméscope DV – Appareil Photo Numérique Haute-Résolution – Disques Durs – DVD-ROM – Imprimantes – Scanners | – Claviers – Souris – Ecrans – Joysticks – Appareil Photo Numérique Basse-Résolution – Modems |
Aujourd’hui, l’IEEE 1394 offre un débit qui est 16 fois plus rapidement que l’USB et cette différence de vitesse s’élargira encore plus dans les mois et années à venir. Ceci, parce que l’USB a été conçu sans possibilité de futures améliorations de ses capacités de transmission de données. En revanche, l’IEEE 1394 possède un réseau sur lequel le rythme de transmission de données est bien définie; avec une vitesse qui grimpe jusqu’à 400Mbps (50Mo/sec) et probablement jusqu’à 800Mbps (100Mo/sec) voir même 1Gbps (125Mo/sec) dans les prochaines années.
La topologie du bus IEEE 1394, qui est une topologie en forme d’arbre, est montrée sur la figure suivante. Chaque périphérique peut être connecté à n’importe quel autre périphérique, et ce, aussi longtemps qu’il n’y a pas de boucles. Le réseau IEEE 1394 peut supporter jusqu’à 63 périphériques et chacun peut être connecté ou déconnecté sous tension. Lorsque cela arrive, le bus remet à zéro, reconfigure et continu ces opérations. Si le bus est cassé, les deux morceaux sont remis à zéro, reconfigurés et continus leurs opérations comme deux bus indépendants. Les périphériques peuvent également être connecter l’un à l’autre sans l’intermédiaire d’un ordinateur.
Le bus USB est connu pour avoir une topologie en étoile étagée comme le montre la figure ci-dessous.
L’ordinateur joue le serveur et chaque périphérique est connecté à un concentrateur (hub), qui fournit les canaux de communication et l’alimentation et agit comme un répétiteur. Chaque hub peut être mis en cascade. La topologie du bus USB permet de connecter 127 périphériques.
Est-ce que cela veut dire que l’IEEE 1394 supplantera le bus USB. Non, car la plupart des analystes industriels s’attendent à ce que IEEE 1394 et USB coexistent paisiblement dans les futurs ordinateurs. Les petits connecteurs IEE 1394 et USB substitueront la quantité de câbles au dos des PC d’aujourd’hui. Le bus USB sera réservé pour des périphériques dont le débit sera plus faible (souris, claviers, modems), alors que le bus IEEE 1394 sera employé pour relier une nouvelle génération de produits grand public. Plusieurs groupes commencent la commercialisation de différents périphériques. C’est le cas d’Epson, qui peut de temps après la commercialisation d’une imprimante équipée d’un bus USB (juillet dernier), récidive avec l’annonce des premières imprimantes capables de supporter l’IEEE 1394 grâce à l’ajout d’une carte d’extension. Selon Epson, les vitesses d’impression, à jet d’encre, se trouvent multipliées par quatre.
Le groupe LaCie a annoncé la commercialisation, au printemps prochain(2002), d’une gamme de périphériques de stockage (disques durs, disques magnéto-optiques, graveur de CD-RW et DVD-RAM) qui seront équipées de l’IEEE 1394. Intel a prévu d’intégrer cette année les fonctions de contrôle de ce bus dans ses jeux de circuits. Et les annonces récentes d’un IEEE 1394 domotique, celles attendues dans le grand public concernant les téléviseurs et les décodeurs dotés de ces interfaces, devraient contribuer à faire développer rapidement et baisser le prix de ce nouveau bus.