usb vs ieee1394
在数据交换量越大的今天,传统的外设接口epp、ecp逐渐感到力不从心,难以撑持,为了缓解此种矛盾,各厂家纷纷推出了各自的解决方案。其中以via威盛电子倡导的 ieee1394与intel公司推崇的usb最有竞争实力;在目前看来似乎usb略占上风。因此我们的视线自然也就瞄准了它们,今天就由笔者带领大家去领略一下它们的风采吧!
1 、技术基本资料与发展历史
usb ,是 universal serial bus 的缩写,如果按中文直接翻译就是“通用串行总线”接口,它是一种串行总线系统,带有5v电压,支持即插即用功能,支持热拔插功能,最多能同时连入127个usb设备,由各个设备均分带宽。它诞生于1994年,当时是由 pc 界的几位“巨人”——康柏、ibm、intel和microsoft共同推出的,旨在统一外设如打印机、外置modem、扫描仪、鼠标等的接口,以便于安装使用,取代以往的串口、并口和ps/2接口,可是 usb 标准真正颁已经是 1996年了,当时的标准是 usb1.0,不过我们清楚一种接口的普及必须三个条件:统一的标准、流行操作平台的良好支持以及支持该标准的大量产品,要知道win95是不支持usb的。因此,96年颁布的usb标准也就成了一张废纸。因此,虽然98年以前的不少主板芯片组也能对usb提供支持,但是主板厂家无一例外都没有提供usb接口,连主板上都没有usb口,那么usb产品就更是找不到了。直到1998年,usb才迎来了真正的春天——首先是业界巨头们坐下来制定了usb1.1标准,使usb技术更加成熟可靠;接着win98发布,宣布正式对usb接口提供支持,usb才真正发展起来(注:在win98之前,win97(win95 os/2 )也能支持usb,不过没有广泛使用。)
ieee1394,又称作“ firewire ”即“火线”。早在1985年,苹果公司就已经开始着手研究“火线”技术,并取得了很大成效;但是这个标准正式确立,却是10年之后了。它是ieee(电气与电子工程师协会)于1995年正式制定的总线标准。ieee组织曾经成功的制定了业界的许多重要的标准,ieee1394也是其中之一。由于ieee1394的数据传输速率相当快,因此有时又叫它“高速串行总线”。比之usb总线,ieee1394的速度显然要高出一大截,可是目前在pc方面尚未形成气候;在操作系统方面,win98已经提供了对它的支持,效果不错;但是ieee1394推广的最大障碍在于产品,因为主板芯片组直接对ieee1394提供支持的几乎没有,要实现它必须靠外接控制芯片,这样无疑大大提高了产品成本,这是厂家与顾客都不希望看到的;如此一来,市场上支持ieee1394接口的主板便是十分稀少了。主板不支持,ieee1394接口的产品即使买回来也是当摆设,自然是无人问津;当然也就没几个厂家肯动它了。所以目前看来,ieee1394似乎情况并不容乐观。但是ieee1394在其它方面却比usb更受青睐,例如信息家电和高端服务器等领域,ieee1394就以其超快的速度成为该领域的唯一选择。
2 、详细技术资料
usb : usb发展到今天,总共有三种标准:1996年发布的usb1.0,1998年发布的usb1.1以及刚刚发布的最新标准usb2.0,此三种标准最大的差别就在于数据传输率方面,在其它方面也有不同程度的改进,总体来说,就目前的usb2.0而言,已经十分完善了,速度也上了一个新台阶,下表为大家列出了usb各种标准的技术参数以及与ieee1394的对比,希望能对您有所帮助。
usb1.1 usb2.0 ieee1394(1995版)
传输速度 1.5mbps 480mbps 400mbps
支持长度 5米 5米(hub30米) 4.5米
支持系统 win95os/2及win98 win98 win98
支持特性 pnp、热拔插 pnp、热拔插 pnp、热拔插
支持设备 127个127个 63个
以上仅是一些枯燥的数字、指标,似乎有点没趣味,实际上usb接口远不止这么简单,不可能仅仅用几个数字、几张图表就可以说明的, usb还是一个可级连的系统,我们可以通过usb hub的方式使usb接口“一变二”、“一变多”达到使机器能联入更多的usb设备,但是在实际使用中, usb1.1系统一旦联入3个以上设备并且同时使用,速度就已经很让人难以接受了,所以所谓“127个”设备支持就更谈不上了,但是usb2.0的480mbps(60mb/s)速率就会大大缓解这个问题。 usb数据线由两对线组成,一对数据线,一对电力线,通过电力线可以为usb设备提供 5v 电压,允许通过最大电流为500ma ,这个数字不算很大,但好在聊胜于无,可以满足一些耗电量较少的设备的需求,通过特殊的usb互联设备,我们还可以用usb口实现双机联网,速度是usb1.1的标准达12mbps(1.5mb/s),可惜仅能进行简单的数据交换,不能称做真正的网络。
ieee1394 :usb逐步提高速率不同,ieee1394刚推出就有很高的起点,其速率高达100mbps、200mbps和400mbps,高出目前的usb标准数十倍;而今后即将推出的p1394b标准,更将速度提升到800mbps甚至1.6gbps以上,是这一领域无可争议的“速度之王”,把intel引以为豪的usb2.0也远远地甩在了后面。这得益于ieee独树一帜的编码方式—— dslink,通过它便可以使ieee1394仅用两对双绞线便达到了极高的传输速率(200mbps以上);同usb一样,它同样自带供电线路,且能提供8—40v可变电压,允许通过最大电流也达到1.5a左右,因此它能为耗电量小于 60w的设备进行供电,这远比usb的2.5w高多了;不过ieee1394最大只能联入63个设备,仅为usb的一半,不过由于ieee1394的惊人速率,以及日常应用的需求情况,似乎ieee1394的63个设备比 usb的127个更实在,更顶用。它与usb不同之处还在于,目前(其实是从几年前就开始了)的大部分南桥芯片都整合了usb控制器,因此其成本较低,但对系统性能有一定的影响;而ieee1394 则不同于它,因为至今为止还没有任何一款主板芯片组能直接对ieee1394提供支持,要实现对其支持,则必须外接控制芯片或控制板卡,这样便提高了成本,不过笔者以为“便宜没好货”,其实 usb与ieee1394倒很像硬盘的两种接口——ide与scsi,两者更有所长,虽然前者性能稍弱,但价格便宜,酷似usb——似乎跑题了,话说回ieee1394吧,ieee1394传输线中有三对线,其中两对为双绞线,用于数据传输;还有一对为供电线,用于向设置提供8—40v电压,如图所示,中间是绝缘层。
3 、应用状况与前景展望
usb:目前,usb接口可谓春风得意,笑傲江湖,君不见市场上每一款主板都带有不少于2个usb接口;吞并了并口,因为usb打印机层出不穷;吞并了串口,因为usb调制解调器也是新品辈出;吞并了ps/2接口,因为usb鼠标大行其道。此外,usb音箱作为一种崭新的技术,也逐渐进入了人们的视野,而新兴的pc外设如数码相机、摄像头、扫描仪、mp3播放机、外置式大容量存储器也无一例外都使用了usb接口,这些都表明了目前usb技术在该领域所处的统治地位,但是,今后在某些方面,usb接口的地位将逐步为ieee1394所取代,分析其原因,不外乎有以下几点:
1 、传输速度慢
尽管与传统的串口、并口相比,usb的确达到了一个很高的水平,不过一旦与ieee1394那数以“g”计的速率相比,usb立刻相形见秽,这便是usb想要一统pc外设接口的最大障碍,也是它是致命伤。尽管目前usb2.0标准使它的速度达到了ieee1394现在的水平,便是即将推出的 ieee1394新标准将立刻打破usb在速度上战胜ieee1394的梦想,说到这里,或许有朋友不禁会问到这样一上问题——我们需要这么高的速率吗?从长远来看,答案肯定是—yes!因为日后由于技术的提高,势必需要极高的传输速率,一个简单的例子如调制解调器,因为现在技术原因,连入网络的带宽仅为56kbps,这样一来即使使用并口、串口连接也能胜任,更不用说usb了;不过以后adsl和cable modem来了,其速度可达1——10mbps,那么您还认为并口、串口足够吗?就连usb接口也会感到力不从心,再远一点,假如某日光纤骨干网入户,其速度之快就……因此,我们必须指出,极高的传输速率当然不只是一件摆设!在这一点上,usb毫无疑问落后了。
2 、以pc为中心的联接系统
这也是缺点?当然是!所谓以pc为中心,就是说usb不能像ieee1394一样脱离了pc机而独立存在,而只能存在于pc系统中,这表明了usb技术的局限性,事实上今后随着技术的发展,会有越来越多的外设进入我们生活,为了减轻主机系统负担,我们不得不将一些数据交给外设处理;这时,就必须有一种总线能在两台外设间进行连接,这时usb就无计可施了,譬如扫描并打印一张照片,今天我们必须以pc为中心进行控制;这实在是不方便,而今后我们只需打开扫描仪与打印机就能实现,大大简化了工作。要实现这一点,我们就必须要有一种高速总用于两者之间的互联;显而易见,必须以pc为中心的usb是无法担此重任的;而支持“点对点”协议的ieee1394便能轻松胜任这个角色。
3 、非同步的传输方式
由于 usb 总线传输数据必须通过主机cpu来处理,因此它便不是一种同步传输总线——非同步传输总线是我法实现实时视频流传播的,会产生严重的延迟现象。这样,以后的实时数码摄像机等新型技术注定不会垂青于usb总线了。而其对手ieee1394,则能得心应手地完成它。
通过以上几点,我们可以清楚预见usb的未来,根据笔者分析,在中高端方面,对数据流量要求较高的设备将不再屈就于低速的usb接口,这些产品便是数码相机,外置硬盘之类;中间这一档,usb和ieee1394势必展开激烈争夺,这些产品便是mp3随身听、扫描仪等;而低速率的设备将usb全面垄断,如ps/2鼠标、键盘等,而在其它方面,usb将会完全败给ieee1394。
ieee1394 :与当前usb大红大紫的状况形成鲜明对比的是,ieee1394在pc这方面则要逊色不少,目前仅有不少价格高昂的寥寥几款,主板能直接对其提供支持,而ieee1394卡也是屈指可数,采用ieee1394的外设就更是难觅芳踪,仅有一些外置硬盘和数码相机,的确让人见了寒酸,虽然单从技术上讲, usb 绝非ieee1394之对手,然而一款成功的标准在业界的确立,除了技术还要受到其它诸多方面因素的影响,usb显然是在这些方面占了上风;但是技术的优劣毕竟还是最重要的,因此,据笔者分析,今后ieee1394会在某些领域逐渐取代今天的usb,而在某些新兴应用场合,如外设之间的级联,ieee1394便是我们唯一的选择,由于未来的p1394b能达到极高的速度,又因为ieee1394可以实时无延迟的传播,那么我们可以利用它轻松实现今天连想都不不敢想的事:实时dvd传输,由数码摄像机拍摄后实时压制mpeg-2、实时三维影音传播……真的很爽!未来ieee1394的传输距离也将达到usb的20倍,即100米;并且仍然可级连;这些都是usb望尘莫及的,所以在这些场合,ieee1394是绝对的王者,而在中端应用方面,则很可能与usb进行一场旷日持久的争霸战,胜负尚难以预料。
其实到这里我们不难看出,虽然,usb和ieee1394是两种类似的新技术,它们的很多特性都极为相似,但是笔者认为它们并不像现在的ddr与rambus,socket 370与socket a,非要争个你死我活才行。在笔者看来,二者更类似硬盘中的ide与scsi,有着各自不同的定位,所以usb和ieee1394并存的可能性很大,在这里我大胆提出预测:不久的将来,很可能我们的pc机后面只有两种接口—usb与ieee1394,今天的ps/2鼠标、键盘接口会为usb所取代,很可能打印机也如此;而今天的数码相机、设想头、外置式硬盘、扫描仪、mp3机等等高级外设将无一例外地向ieee1394看齐,而音频接口也会为ieee1394所吞并;至于是否如笔者之所料,各位看官不妨拭目以待。
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