Patente de backplane
1. Especificación USB2.0
USB es la abreviatura de Universal Serial Bus en inglés y el significado chino es "Universal Serial Bus". Es una tecnología de interfaz utilizada en el campo de las PC y desarrollada conjuntamente por Intel, NEC, Compaq, DEC, IBM, Microsoft y Northern Telecom. Sin embargo, USB no es un estándar de bus, sino un estándar de interfaz de entrada/salida para conectar sistemas informáticos y dispositivos periféricos. USB conecta todos los periféricos a través de un enchufe estándar de 4 pines en cadena. En teoría, el USB puede conectar 127 dispositivos. La parte de hardware del sistema USB generalmente consta de tres partes: controlador de host USB/concentrador raíz, concentrador USB y dispositivo USB.
Recordatorio: cada dispositivo USB utiliza un direccionamiento de datos de 7 bits, 2 elevado a la séptima potencia es 128, menos la dirección 00 ocupada por el host, se admiten un máximo de 127 dispositivos. Por supuesto, 127 es sólo un valor teórico y es posible que no se alcance en la práctica. Actualmente sólo se pueden conectar 111 periféricos.
Las especificaciones USB actuales incluyen principalmente V1.1 y V2.0. En comparación con los dos, USB2.0 no solo tiene los dos modos de transmisión de 1,5 Mbps y 12 Mbps especificados en USB 1.1.1, sino también. agrega un modo de transmisión de datos de alta velocidad de 480 Mbps (Nota: la velocidad de transmisión de la segunda versión de USB2.0 alcanzará los 800 Mbps. Aunque la velocidad de transmisión de USB2.0 se ha mejorado mucho, su principio de funcionamiento y modo son exactamente los mismos que los de USB1 .1 La tecnología clave para aumentar la velocidad de transmisión a 480 Mbps es aumentar la velocidad de transmisión de la unidad: el tiempo de transmisión de datos de la unidad de USB1 es 1 milisegundo, mientras que el tiempo de transmisión de datos de la unidad de USB2.0 es 1 milisegundo. >
Al mismo tiempo, USB2.0 adopta un diseño compatible con versiones anteriores. La interfaz de controlador de host mejorada (EHCI) en USB2.0 define una arquitectura compatible con USB1.1, que adopta un conjunto de tecnologías de extensión de protocolo de comunicación. y desarrollado para el puerto de conexión Un componente de hardware completamente nuevo: el traductor de transporte Se puede acceder a la memoria intermedia del traductor de transporte mediante dispositivos de transporte de velocidad completa y baja y conectarse directamente al puerto de conexión para la transmisión, de modo que USB1. .1 se pueden retroceder con controladores USB2.0. Función compatible, pero a diferencia del HUB USB1.1, el HUB USB2.0 puede usar directamente la velocidad de transmisión de 12 Mbps para la transmisión de datos. HUB primero distingue que el dispositivo USB insertado es USB1.1. Sigue siendo USB2.0, si está utilizando un dispositivo USB1.1, entonces los 480Mbps de USB2.0 deben convertirse en 12Mbps de USB1.1. p>Consejos: La velocidad de transmisión máxima de USB2.0 es 480 Mbps, es decir, 60 MB/s, pero cabe señalar que este es un valor de transmisión teórico. Si varios dispositivos * * * utilizan un canal USB, el chip maestro. asignará y controlará el ancho de banda disponible de cada dispositivo, como en USB1.1. Todos los dispositivos solo pueden disfrutar de un ancho de banda de 1,5 MB/s/s. Si un solo dispositivo ocupa todo el ancho de banda de la interfaz USB, será difícil. otros dispositivos para usarlo. Esto es algo similar a la situación cuando disfrutas navegando por Internet /p>
2. Especificación IEEE 1394
En 1987, Apple lanzó FireWire, un puerto serie de alta velocidad. bus basado en la interfaz SISI, con la esperanza de reemplazar el bus SCSI paralelo. Más tarde, la IEEE Alliance lo formuló sobre esta base (Sony lo llama i.Link)
IEEE 1394 adopta una conexión en cadena. configuración y también permite una configuración de estructura de árbol, pero las diversas ramas lineales de la estructura de árbol todavía están conectadas por margaritas lineales. El bus IEEE 1394 también requiere un adaptador principal para conectarse al bus del sistema. adaptador y su puerto, el puerto principal. El puerto principal es el nodo raíz de la estructura de configuración del árbol del bus IEEE 1394. Un puerto principal puede conectar hasta 63 dispositivos, estos dispositivos se denominan nodos y pueden formar una relación padre-hijo (como se muestra en la figura). El cable más largo entre dos nodos adyacentes es de 4,5 m, pero cuando dos nodos se comunican, se pueden transferir y redirigir hasta 15 nodos más, por lo que la distancia máxima de comunicación es de 72 m y el cable no requiere un terminador.
A diferencia de USB, todos los recursos de la estructura de interfaz estándar IEEE 1394 se encuentran en forma de direccionamiento de almacenamiento unificado y se identifican mediante la conversión de almacenamiento para realizar la configuración y administración de recursos. En este sentido, IEEE 1394 puede considerarse como una arquitectura de bus equivalente al bus PCI. Además, en comparación con USB, IEEE 1394 tiene las características de admitir transmisión síncrona y asíncrona. La transmisión asíncrona es un método de transmisión tradicional. Al transmitir datos entre el host y los periféricos, los datos no se transmiten al host en tiempo real, sino que se transmiten en lotes. Sin embargo, la precisión de los datos es muy alta, que es su característica principal.
La transmisión síncrona enfatiza la naturaleza en tiempo real de sus datos. Con esta característica, los datos se pueden transmitir directamente a la computadora a través de la transmisión síncrona y de gran ancho de banda de IEEE 1394, eliminando la necesidad de costosos equipos de almacenamiento en búfer en el pasado. Ésta es una de las razones por las que las cámaras digitales siempre han utilizado IEEE 1394 como interfaz estándar.
Actualmente sólo existen dos especificaciones: IEEE 1394. Uno es IEEE 1394a, que es la especificación principal actual y admite principalmente dos modos: modo de plano posterior y modo de cable. El modo backplane sólo admite velocidades de transmisión de 12,5 Mbps, 25,5 Mbps o 50 Mbps, mientras que el modo cable proporciona los 100 Mbps, 200 Mbps y 400 Mbps que necesitamos. Pero la velocidad de transmisión de IEEE 1394 sigue el principio de baja: dado que los datos se pueden intercambiar a diferentes velocidades en la misma red, si se agrega un dispositivo de 200 Mbps entre dos dispositivos con una velocidad de transmisión de 400 Mbps, la velocidad de transmisión de datos será de 200 Mbps. prevalecerá. El otro es IEEE 1394b, que es el estándar para la próxima generación de PC. La capacidad se ampliará directamente de IEEE 1394a 400Mbps a 800Mbps y 1600Mbps. Si se utiliza fibra óptica, la velocidad de transmisión máxima aumentará a 3,2 Gbps. Además, en comparación con IEEE 1394a, IEEE 1394b utiliza una distancia de conexión de 100 metros (Nota: esto será a expensas de reducir la velocidad de transmisión, lo que se reducirá a 100 MB/s) y Proporcionar soluciones de energía para dispositivos internos. Además, IEEE Alliance introdujo una nueva configuración de capa física llamada "Betamode" en la especificación IEEE 1394b para mejorar las capacidades de gestión del sistema IEEE 1394b.
En tercer lugar, quién gana y quién pierde
1. Nivel de coste
En términos de coste, USB2.0 tiene más ventajas. Porque el controlador de host USB está integrado en el chipset de la placa base actual y la mayoría de los periféricos están equipados con interfaces USB de serie. Por lo tanto, los usuarios pueden disfrutar de la comodidad que ofrece el USB sin ningún coste adicional. Para IEEE 1394, el controlador IEEE 1394 tiene una estructura compleja y es difícil de integrar en el chipset de la placa base en términos de tecnología y costo. Por lo tanto, actualmente hay muy pocos conjuntos de chips en el mercado que integran el controlador IEEE 1394. Para realizar la función de IEEE 1394, solo podemos conectar la tarjeta de expansión IEEE 1394, pero la placa base se proporciona en forma de chips adicionales integrados, lo que conduce directamente a un aumento en los costos de uso.
2. Facilidad de uso
En términos de facilidad de uso, IEEE 1394 es superior. Aunque ambas especificaciones admiten funciones intercambiables en caliente, USB2.0 requiere Windows XP SP1 para ser compatible con el sistema operativo (Nota: aunque Windows2000/XP admite USB, en este momento solo admite el estándar USB1.1, por lo que la velocidad de transferencia de USB2.0 Los sistemas operativos inferiores a Windows 2000, muy reducidos, requieren controladores. Desde Windows 98 se proporciona soporte completo para IEEE 1394. IEEE 1394 se puede utilizar sin necesidad de instalar ningún controlador, lo cual es completamente inferior a USB2.0, y IEEE 1394 admite punto a punto. funciones de punto Si dos computadoras están conectadas juntas, podemos usarlo directamente sin IP ni ninguna configuración. Además, USB2.0 solo proporciona un voltaje de 5 V CC y una corriente de 0,5 A, lo cual es suficiente para equipos generales. Dispositivo que consume mucha energía, como una grabadora externa, un controlador MO, una impresora, etc., debe conectarse a una fuente de alimentación externa. Sin embargo, IEEE 1394 proporciona un voltaje de 8 V ~ 40 V y una corriente de 5 A. una potencia máxima de 200W (40V×5A), que es mucho mayor que USB2.0 (si desea lograr una potencia tan alta, se necesita una fuente de alimentación más potente, pero solo muchos dispositivos IEEE 1394 conectados en serie utilizarán dicha potencia). alta potencia). ¿Quién usa tantos dispositivos IEEE 1394 a la vez?
3. Velocidad de transmisión
Aunque USB2.0 puede proporcionar 480 Mbps, que es ligeramente superior a los 400 Mbps proporcionados por IEEE 1394a, ¿significa eso que USB 2.0 tiene más ventajas? La respuesta es no. En términos generales, la velocidad de transmisión real de USB2.0 es sólo de 2 a 13 veces mayor que la de USB 1, lo que está lejos de su valor teórico. Y si varios dispositivos utilizan un canal USB, el chip de control principal asignará y controlará el ancho de banda que cada dispositivo puede controlar y la velocidad de transmisión será menor. Sin embargo, esta situación rara vez ocurre en el estándar IEEE 1394a actual. Según pruebas de comparación relevantes (ver tabla), IEEE 1394a es muy superior a USB2.0 en términos de velocidad de transferencia en ráfaga, velocidad promedio de lectura/escritura, rendimiento de la estación de trabajo, velocidad de copia de archivos, etc. Es posible que las ventajas de IEEE 1394b sean más obvias. Sin embargo, IEEE 1394 tiene una desventaja: el bus IEEE 1394 requiere una gran cantidad de recursos, por lo que se requiere una CPU de alta velocidad para lograr la mejor velocidad de transmisión.
Se puede decir que IEEE 1394 tiene ventajas sobre USB2.0 en términos de rendimiento y aplicación.
Sin embargo, dado que el posicionamiento principal de IEEE 1394 es en aplicaciones multimedia, a diferencia de la ruta de popularización de USB, los dispositivos IEEE 1394 serán mucho más caros que los dispositivos USB. Las altas tarifas de patentes de IEEE 1394 resultarán en altos costos de uso. Esta es la mayor debilidad de IEEE 1394. Sin embargo, a medida que los futuros chipsets integren controladores IEEE 1394, creo que este problema se aliviará. Además, vale la pena señalar que IEEE 1394 adopta un modo de diseño de arquitectura no maestro-esclavo. Los dispositivos periféricos pueden transmitir datos punto a punto sin una computadora, lo que es incomparable con USB2.0, y este también es el espacio principal. de IEEE 1394.
Por lo tanto, IEEE 1394 y USB2.0 seguirán estando integrados en el futuro.
Se recomienda pasar al siguiente controlador USB.