L'IEEE 1394 est une norme d'interface pour un bus série permettant des communications à grande vitesse et le transfert isochrone de données en temps réel. Elle a été développée à la fin des années et au début des années par Apple en collaboration avec plusieurs entreprises, principalement Sony et Panasonic. Elle est le plus souvent connue sous le nom de FireWire (Apple), bien qu'il existe d'autres noms de marque tels que i.LINK (Sony) et Lynx (Texas Instruments).
Le câble en cuivre utilisé dans sa mise en œuvre la plus courante peut mesurer jusqu'à () de long. L'alimentation électrique et les données sont transportées par ce câble, permettant ainsi aux appareils nécessitant une alimentation modérée de fonctionner sans alimentation électrique séparée. FireWire est également disponible en versions Cat 5 et fibre optique.
L'interface 1394 est comparable à l'USB, bien que l'USB ait été développé ultérieurement et ait acquis une part de marché beaucoup plus importante. Contrairement à l'USB qui requiert un contrôleur hôte, l'IEEE 1394 est géré de manière coopérative par les appareils connectés.
Histoire et développement vignette|Câble FireWire. FireWire est le nom donné par Apple au bus série à grande vitesse IEEE 1394. Son développement a été initié par Apple en 1986... L'objectif était d'avoir une connectique unique pour l'industrie et de trouver un successeur au Apple Desktop Bus. Le port est développé par le groupe de travail IEEE P1394, en grande partie grâce aux contribution de Sony (102 brevets), Apple (58 brevets), Panasonic (46 brevets), et Philips (43 brevets), en plus des contributions des ingénieurs de LG Electronics, Toshiba, Hitachi, Canon., Thomson, Texas Instruments. et IBM.
L'IEEE 1394 est une architecture de bus série conçue pour le transfert de données à grande vitesse, où le terme "série" implique que l'information est transmise bit par bit. Contrairement aux bus parallèles qui requièrent plusieurs connexions physiques distinctes, rendant ainsi leur mise en œuvre plus coûteuse et encombrante, l'IEEE 1394 utilise un seul fil de communication, simplifiant ainsi sa conception et réduisant ses coûts.. De plus, l'IEEE 1394 prend en charge à la fois les applications isochrones et asynchrones, offrant ainsi une flexibilité pour diverses utilisations.
Apple souhaitait que le FireWire remplace progressivement le bus parallèle SCSI, tout en offrant une connectivité pour les équipements audio et vidéo numériques. Le développement d'Apple a commencé à la fin des années ., puis a été présenté à l'IEEE et s'est achevé en janvier . En , la norme IEEE 1394 était composée de quatre documents : la norme originale IEEE Std. 1394-1995, l'amendement IEEE Std. 1394c-2006. Le , tous ces amendements ainsi que les errata et certaines mises à jour techniques ont été incorporés dans une norme remplaçante, IEEE Std. 1394-2008.
L'implémentation du système par Sony, i.LINK, utilisait un connecteur plus petit avec seulement quatre conducteurs de signal, omettant les deux conducteurs qui fournissent l'alimentation aux appareils en faveur d'un connecteur d'alimentation séparé.. Cette conception fut prise sans concertation avec le groupe de travail. Ce style a été ajouté plus tard à l'amendement 1394a. Ce port est parfois étiqueté S100 ou S400 pour indiquer la vitesse en Mbits/s..
Apple a intégré pour la première fois la technologie FireWire dans certains de ses modèles Macintosh en 1999 (bien qu'elle soit une option sur commande pour certains modèles depuis 1997), avec l'iMac G3 et la plupart des ordinateurs Apple Macintosh fabriqués entre 2000 et 2001 étaient dotés de ports FireWire. Le port cependant souffrit de la concurrence avec l'USB 2, soutenu par Intel, plus compétitif sur les licences d'exploitations.
Le système était généralement utilisé pour connecter des dispositifs de stockage de données et des caméras DV (Digital Vidéo), mais il était également populaire dans les systèmes industriels pour la vision industrielle et les systèmes audio professionnels. Apple est récompensée par un primetime Emmy Awards de l'ingénierie pour le FireWire et son apport à l'audiovisuel.. De nombreux utilisateurs l'ont préféré à l'USB 2.0, plus répandu, en raison de sa vitesse effective et de ses capacités de distribution d'énergie plus élevées. Les tests montrent que les taux de transfert de données soutenus sont plus élevés pour FireWire que pour USB 2.0, mais plus faibles que pour USB 3.0. Les résultats sont marquants sur Apple Mac OS X mais plus variés sur Microsoft Windows...
Lors de la présentation du MacBook Air en 2008, Steve Jobs a déclaré que le FireWire est mort. De 2012 à 2014, lors des renouvellements des Macintosh, les ports FireWire 800 disparaissent de la connectique des ordinateurs..
En , Apple a lancé le premier ordinateur commercialisé équipé de Thunderbolt. En 2014, Thunderbolt était devenu une caractéristique standard de toute la gamme d'ordinateurs Apple (à l'exception du MacBook introduit en 2015, qui ne comportait qu'un port USB Type-C), devenant ainsi le successeur spirituel du FireWire dans l'écosystème Apple. La marque commercialisait auparavant un adaptateur Thunderbolt vers FireWire, qui offrait un port FireWire 800..
Spécifications techniques Le FireWire peut connecter jusqu'à 63 périphériques dans une topologie en étoile ou en bus (par opposition à la topologie en bus du SCSI parallèle)... Il permet la communication entre périphériques en pair à pair sans utiliser la mémoire du système ou l'unité centrale. Le FireWire prend également en charge plusieurs contrôleurs hôtes par bus. Il est conçu pour prendre en charge le plug and play et le hot swapping. Le câble en cuivre qu'il utilise dans sa version la plus courante peut mesurer jusqu'à de long et est plus souple que la plupart des câbles SCSI parallèles. Dans ses variantes à six ou neuf conducteurs, il peut fournir jusqu'à d'énergie par port à une tension maximale de ., ce qui permet aux appareils à consommation modérée de fonctionner sans alimentation séparée.
Les dispositifs FireWire mettent en œuvre le modèle de ROM de configuration ISO/IEC 13213 pour la configuration et l'identification des dispositifs, afin d'offrir une capacité plug-and-play.. Tous les dispositifs FireWire sont identifiés par un identifiant unique IEEE EUI-64, en plus de codes bien connus indiquant le type de dispositif et les protocoles qu'il prend en charge.
Les périphériques FireWire sont organisés sur le bus selon une topologie en étoile. Chaque appareil possède un identifiant unique. L'un des nœuds est élu nœud racine et possède toujours l'ID le plus élevé. Les auto-ID sont attribués au cours du processus d'auto-ID, qui a lieu après chaque réinitialisation du bus. L'ordre dans lequel les self-ID sont attribués équivaut à parcourir l'arbre en profondeur d'abord, après l'ordre.
Le FireWire est capable de faire fonctionner des systèmes critiques en toute sécurité en raison de la manière dont plusieurs dispositifs interagissent avec le bus et de la façon dont le bus alloue la bande passante aux dispositifs. Il est capable d'utiliser à la fois des méthodes de transfert asynchrones et isochrones. Les transferts de données isochrones sont destinés aux dispositifs qui nécessitent une bande passante continue et garantie. Par exemple, dans un avion, les dispositifs isochrones comprennent le contrôle du gouvernail, les opérations de la souris et les données des capteurs de pression à l'extérieur de l'avion. Tous ces éléments nécessitent une bande passante constante et ininterrompue. Pour prendre en charge ces deux types de transferts, Le FireWire alloue un certain pourcentage aux données isochrones et le reste aux données asynchrones. Dans la norme IEEE 1394, 80 % du bus est réservé aux cycles isochrones, laissant aux données asynchrones un minimum de 20 % du bus.
La forme du contrôleur, en carré, est inspiré des prises Game Boy. Les embouts métalliques de contacts sont situés sur le cable au lieu du port afin que l'usure du matériel ne concerne pas le port de l'ordinateur.
Schéma de codage Le FireWire utilise un codage données/stroboscope (codage D/S).. Dans le codage D/S, deux signaux NRZ (non-return-to-zero) sont utilisés pour transmettre les données avec une grande fiabilité. Le signal NRZ envoyé est relié au signal d'horloge par une porte XOR, ce qui crée un signal stroboscope (S). Ce signal stroboscope (S) est combiné par une autre porte XOR avec le signal de données (D) pour reconstruire le signal d'horloge, qui sert à son tour de boucle à verrouillage de phase du bus à des fins de synchronisation.
Arbitrage Le processus par lequel le bus décide quel nœud doit transmettre des données à quel moment est connu sous le nom d'arbitrage.. Chaque tour d'arbitrage dure environ 125 microsecondes. Pendant le tour, le nœud racine (dispositif le plus proche du processeur) envoie un paquet de début de cycle.. Tous les nœuds nécessitant un transfert de données répondent, le nœud le plus proche l'emportant. Une fois que le nœud a terminé, les nœuds restants se relaient dans l'ordre. Ce processus se répète jusqu'à ce que tous les appareils aient utilisé leur part des 125 microsecondes, les transferts isochrones étant prioritaires.
Normes et versions Les normes précédentes et leurs trois amendements publiés sont maintenant incorporés dans une norme qui les remplace, IEEE 1394-2008. Les caractéristiques ajoutées individuellement donnent un bon aperçu de l'évolution. vignette|197x197px|Carte d'extension PCI contenant quatre connecteurs FireWire 400.
FireWire 400 (IEEE 1394-1995) La version originale de l'IEEE 1394-1995 spécifiait ce qui est connu aujourd'hui sous le nom de FireWire 400. Elle permet de transférer des données entre des périphériques à des débits de 100, 200 ou 400 Mbit/s en semi-duplex (les débits réels sont de 98,304, 196,608 et 393,216 Mbit/s, soit respectivement 12,288, 24,576 et /s).. Ces différents modes de transfert sont communément appelés S100, S200 et S400.
La longueur du câble est limitée à (), bien qu'il soit possible de relier jusqu'à 16 câbles en bus à l'aide de répéteurs; des concentrateurs externes ou internes sont souvent présents dans les équipements FireWire. La norme S400 limite la longueur maximale des câbles de toute configuration à (). Le connecteur à 6 conducteurs se trouve généralement sur les ordinateurs de bureau et peut alimenter l'appareil connecté.
Le connecteur alimenté à 6 conducteurs, aujourd'hui appelé connecteur alpha, ajoute une sortie d'alimentation pour prendre en charge les périphériques externes. En règle générale, un appareil peut tirer environ 7 à du port ; toutefois, la tension varie considérablement d'un appareil à l'autre.. La tension est spécifiée comme étant non régulée et devrait nominalement être d'environ (plage de 24 à 30). L'implémentation d'Apple sur les ordinateurs portables est généralement liée à la puissance de la batterie et peut être aussi basse que 9 V..
Améliorations (IEEE 1394a-2000) vignette|Carte générique d'extension FireWire 400 (IEEE 1394a-2000) sans marquage du fabricant. Elle est basée sur le contrôleur VIA VT6306 PCI-to-FireWire 400. Un amendement, l'IEEE 1394a, a été publié en 2000, clarifiant et améliorant les spécifications originales. Il a ajouté la prise en charge du streaming asynchrone, une reconfiguration plus rapide du bus, la concaténation de paquets et un mode de suspension permettant d'économiser de l'énergie.
L'IEEE 1394a offre quelques avantages par rapport à l'IEEE 1394-1995. La norme 1394a est capable d'accélérer l'arbitrage, ce qui permet au bus d'accélérer les cycles d'arbitrage pour améliorer l'efficacité. Elle permet également la réinitialisation arbitrée du bus court, dans laquelle un nœud peut être ajouté ou supprimé sans entraîner une baisse importante de la transmission isochrone..