Wjeżdżamy na autostradę

Zadziwiająco szybkie łącza szeregowe pozwolą wygodnie i tanio łączyć ze sobą urządzenia peryferyjne i komputery.

Zadziwiająco szybkie łącza szeregowe pozwolą wygodnie i tanio łączyć ze sobą urządzenia peryferyjne i komputery.

Coraz szybsze interfejsy szeregowe

Coraz szybsze interfejsy szeregowe

Podłączanie do komputera urządzeń peryferyjnych oznacza zazwyczaj walkę z grubymi, mało elastycznymi kablami, które najczęściej są o kilka centymetrów za krótkie w stosunku do potrzeb. Jeżeli urządzenia są oddalone od siebie o więcej niż kilka metrów, wówczas jedynym rozwiązaniem są połączenia ethernetowe, ze wszystkimi konsekwencjami tego faktu. Szybsze technologie, takie jak np. światłowody, zazwyczaj okazują się zbyt drogie. Jednak dwa nowe standardy szeregowe, USB 2.0 i IEEE 1394b, już wkrótce rozwiążą te problemy, zapewniając szybkie, elastyczne i tanie połączenia pomiędzy komputerami i urządzeniami peryferyjnymi.

Nowe kontrolery USB 2.0 i kompatybilne z nimi urządzenia mogą przesyłać dane z maksymalną prędkością 480 Mb/s (60 MB/s). Konkurencyjna technologia IEEE 1394 zapewnia transfer na poziomie 400 Mb/s, co również wzbudza respekt. Jednak dopiero nowy standard IEEE 1394b stanowić będzie prawdziwy przełom, pozwalając na transfery danych rzędu 3,2 Gb/s.

Szeregowo - bez zakłóceń

W teorii, łącza równoległe lepiej nadają się do przesyłania danych. Każde łącze szeregowe, niezależnie od tego, czy jest to wysłużony RS-232, czy najnowszy IEEE 1394b, przesyła w danym momencie tylko jeden bit danych. Interfejsy równoległe pozwalają natomiast przesłać w tym samym czasie 8, 16, a nawet 32 bity. Jednak najnowsze kontrolery szeregowe, pochodzące od renomowanych producentów takich jak Agere, NEC czy Texas Instruments, sprawiły, że różnica w wydajności między połączeniami równoległymi a szeregowymi została całkowicie zniwelowana. Tym samym ważne stają się dodatkowe zalety połączeń szeregowych.

Pierwsza przewaga kabli szeregowych bierze się z zastosowania do ich konstrukcji zdecydowanie mniejszej liczby żył przewodzących sygnały. Dla porównania, większość interfejsów szeregowych wykorzystuje tylko 3 lub 4 żyły, podczas gdy interfejsy równoległe odpowiednio 25 (kabel drukarkowy), 40 (ATA) lub nawet 68 (Ultra2 SCSI).

Mniejsza liczba żył sprawia, że kable szeregowe są dużo cieńsze, co ułatwia prowadzenie ich przez ściany, ścianki działowe czy wewnątrz szaf serwerowych. Także ochrona takiego kabla przed zakłóceniami elektromagnetycznym i jest dużo łatwiejsza. To właśnie interferencje są podstawowym czynnikiem, który ogranicza długość kabli równoległych do metra lub dwóch. Kable szeregowe łatwo poprowadzić na dużo dłuższych dystansach. Dla standardu IEEE 1394b odległość między dwoma połączonymi urządzeniami może wynosić nawet 100 metrów, a nie powinniśmy zapominać o wzmacniaczach sygnału, które mogą znacząco zwiększyć ten dystans.

W szczegółach

Jeśli chodzi o architekturę, USB 2.0 zachowało dobrze znaną topologię gwiazdy. Wykorzystując sieć koncentratorów, do jednego kanału USB 2.0 można podłączyć do 127 urządzeń. Niestety, urządzeń nie można łączyć bezpośrednio ze sobą; nie można też wykorzystać USB do połączenia w sieć komputerów. Wiele urządzeń USB ma natomiast wbudowane koncentratory, dzięki czemu można łączyć je na zasadzie łańcucha. Dodatkowo, zgodnie ze specyfikacją, niewielkie urządzenia i koncentratory mogą czerpać energię bezpośrednio z interfejsu, co doskonale wpływa na zmniejszenie bałaganu i plątaniny kabli na biurku. IEEE 1394 wykorzystuje topologię typu peer-to-peer, dzięki czemu można połączyć wszystko ze wszystkim - komputer z komputerem, urządzenie peryferyjne z drugim urządzeniem - dowolna kombinacja jest dozwolona, choć w praktyce wszelkie pamięci masowe (np. nagrywarki) współpracują tylko z pojedynczym komputerem. Maksymalna długość kabla w standardzie IEEE 1394 wynosi 4,5 m, jednak w przypadku IEEE 1394b jest to już 100 m.

Zwiększyła się również różnorodność wykorzystywanych kabli. Pierwotnie były to wyłącznie 4- lub 6-żyłowe kable miedziane; jednak już wkrótce spotkać będzie można skrętkę kategorii 5 lub wielomodowy kabel optyczny, który jest niezbędny, aby zapewnić transfer na poziomie 3,2 Gb/s przy maksymalnej odległości 100 m.

Doskonałe perspektywy

Zmiany wprowadzone przez USB 2.0 najbardziej odczują użytkownicy korporacyjni. Czterdziestokrotny wzrost prędkości w stosunku do USB 1.1 sprawi, że USB 2.0 spełni wymagania zewnętrznych twardych dysków, nagrywarek CD i DVD czy szybkich interfejsów ethernetowych.

Seryjnej produkcji urządzeń IEEE 1394b należy oczekiwać pod koniec roku. Dostępna obecnie technologia IEEE 1394 doskonale spełnia swoje zadanie, polegające na łączeniu urządzeń peryferyjnych, jednak zakres jej zastosowań został nienaturalnie zawężony, głównie do przesyłania obrazu z cyfrowych kamer wideo do komputerów. Rozwój urządzeń peryferyjnych zgodnych z IEEE 1394 i przeznaczonych na rynek korporacyjny jest bardzo powolny. Być może szybki transfer danych, zdolność do przesyłania ich na długie dystanse i wykorzystanie światłowodów sprawią, że IEEE 1394b zyska większe uznanie.


Zobacz również