USB與IEEE1394接口的比較及區別

在數據交換量越大的今天，傳統的外設接口EPP、ECP逐漸感到力不從心，難以撐持，為了緩解此種矛盾，各廠(chǎng)家紛紛推出了各自的解決方案。其中以VIA威盛電子倡導的IEEE1394與INTEL公司推崇的USB最有競爭實(shí)力；在目前看來(lái)似乎USB略占上風(fēng)。因此我們的視線(xiàn)自然也就瞄準了它們，今天就由筆者帶領(lǐng)大家去領(lǐng)略一下它們的風(fēng)采吧！

1、技術(shù)基本資料與發(fā)展歷史

USB，是UniversalSerialBus的縮寫(xiě)，如果按中文直接翻譯就是“通用串行總線(xiàn)”接口，它是一種串行總線(xiàn)系統，帶有5V電壓，支持即插即用功能，支持熱拔插功能，最多能同時(shí)連入127個(gè)USB設備，由各個(gè)設備均分帶寬。它誕生于1994年，當時(shí)是由PC界的幾位“巨人”——康柏、IBM、Intel和Microsoft共同推出的，旨在統一外設如打印機、外置Modem、掃描儀、鼠標等的接口，以便于安裝使用，取代以往的串口、并口和PS/2接口，可是USB標準真正頒已經(jīng)是1996年了，當時(shí)的標準是USB1.0，不過(guò)我們清楚一種接口的普及必須三個(gè)條件：統一的標準、流行操作平臺的良好支持以及支持該標準的大量產(chǎn)品，要知道Win95是不支持USB的。因此，96年頒布的USB標準也就成了一張廢紙。因此，雖然98年以前的不少主板芯片組也能對USB提供支持，但是主板廠(chǎng)家無(wú)一例外都沒(méi)有提供USB接口，連主板上都沒(méi)有USB口，那么USB產(chǎn)品就更是找不到了。直到1998年，USB才迎來(lái)了真正的春天——首先是業(yè)界巨頭們坐下來(lái)制定了USB1.1標準，使USB技術(shù)更加成熟可靠；接著(zhù)Win98發(fā)布，宣布正式對USB接口提供支持，USB才真正發(fā)展起來(lái)（注：在Win98之前，Win97（Win95OS/2）也能支持USB，不過(guò)沒(méi)有廣泛使用。）

IEEE1394，又稱(chēng)作“Firewire”即“火線(xiàn)”。早在1985年，蘋(píng)果公司就已經(jīng)開(kāi)始著(zhù)手研究“火線(xiàn)”技術(shù)，并取得了很大成效；但是這個(gè)標準正式確立，卻是10年之后了。它是IEEE（電氣與電子工程師協(xié)會(huì )）于1995年正式制定的總線(xiàn)標準。IEEE組織曾經(jīng)成功的制定了業(yè)界的許多重要的標準，IEEE1394也是其中之一。由于IEEE1394的數據傳輸速率相當快，因此有時(shí)又叫它“高速串行總線(xiàn)”。比之USB總線(xiàn)，IEEE1394的速度顯然要高出一大截，可是目前在PC方面尚未形成氣候；在操作系統方面，Win98已經(jīng)提供了對它的支持，效果不錯；但是IEEE1394推廣的最大障礙在于產(chǎn)品，因為主板芯片組直接對IEEE1394提供支持的幾乎沒(méi)有，要實(shí)現它必須靠外接控制芯片，這樣無(wú)疑大大提高了產(chǎn)品成本，這是廠(chǎng)家與顧客都不希望看到的；如此一來(lái)，市場(chǎng)上支持IEEE1394接口的主板便是十分稀少了。主板不支持，IEEE1394接口的產(chǎn)品即使買(mǎi)回來(lái)也是當擺設，自然是無(wú)人問(wèn)津；當然也就沒(méi)幾個(gè)廠(chǎng)家肯動(dòng)它了。所以目前看來(lái)，IEEE1394似乎情況并不容樂(lè )觀(guān)。但是IEEE1394在其它方面卻比USB更受青睞，例如信息家電和高端服務(wù)器等領(lǐng)域，IEEE1394就以其超快的速度成為該領(lǐng)域的唯一選擇。

2、詳細技術(shù)資料

USB：USB發(fā)展到今天，總共有三種標準：1996年發(fā)布的USB1.0，1998年發(fā)布的USB1.1以及剛剛發(fā)布的最新標準USB2.0，此三種標準最大的差別就在于數據傳輸率方面，在其它方面也有不同程度的改進(jìn)，總體來(lái)說(shuō)，就目前的USB2.0而言，已經(jīng)十分完善了，速度也上了一個(gè)新臺階，下表為大家列出了USB各種標準的技術(shù)參數以及與IEEE1394的對比，希望能對您有所幫助。

以上僅是一些枯燥的數字、指標，似乎有點(diǎn)沒(méi)趣味，實(shí)際上USB接口遠不止這么簡(jiǎn)單，不可能僅僅用幾個(gè)數字、幾張圖表就可以說(shuō)明的，USB還是一個(gè)可級連的系統，我們可以通過(guò)USBhub的方式使USB接口“一變二”、“一變多”達到使機器能聯(lián)入更多的USB設備，但是在實(shí)際使用中，USB1.1系統一旦聯(lián)入3個(gè)以上設備并且同時(shí)使用，速度就已經(jīng)很讓人難以接受了，所以所謂“127個(gè)”設備支持就更談不上了，但是USB2.0的480Mbps（60MB/S）速率就會(huì )大大緩解這個(gè)問(wèn)題。USB數據線(xiàn)由兩對線(xiàn)組成，一對數據線(xiàn)，一對電力線(xiàn)，通過(guò)電力線(xiàn)可以為USB設備提供5V電壓，允許通過(guò)最大電流為500mA，這個(gè)數字不算很大，但好在聊勝于無(wú)，可以滿(mǎn)足一些耗電量較少的設備的需求，通過(guò)特殊的USB互聯(lián)設備，我們還可以用USB口實(shí)現雙機聯(lián)網(wǎng)，速度是USB1.1的標準達12Mbps（1.5MB/S），可惜僅能進(jìn)行簡(jiǎn)單的數據交換，不能稱(chēng)做真正的網(wǎng)絡(luò )。

IEEE1394：USB逐步提高速率不同，IEEE1394剛推出就有很高的起點(diǎn)，其速率高達100Mbps、200Mbps和400Mbps，高出目前的USB標準數十倍；而今后即將推出的P1394b標準，更將速度提升到800Mbps甚至1.6Gbps以上，是這一領(lǐng)域無(wú)可爭議的“速度之王”，把INTEL引以為豪的USB2.0也遠遠地甩在了后面。這得益于IEEE獨樹(shù)一幟的編碼方式——Dslink，通過(guò)它便可以使IEEE1394僅用兩對雙絞線(xiàn)便達到了極高的傳輸速率（200Mbps以上）；同USB一樣，它同樣自帶供電線(xiàn)路，且能提供8—40V可變電壓，允許通過(guò)最大電流也達到1.5A左右，因此它能為耗電量小于60W的設備進(jìn)行供電，這遠比USB的2.5W高多了；不過(guò)IEEE1394最大只能聯(lián)入63個(gè)設備，僅為USB的一半，不過(guò)由于IEEE1394的驚人速率，以及日常應用的需求情況，似乎IEEE1394的63個(gè)設備比USB的127個(gè)更實(shí)在，更頂用。它與USB不同之處還在于，目前（其實(shí)是從幾年前就開(kāi)始了）的大部分南橋芯片都整合了USB控制器，因此其成本較低，但對系統性能有一定的影響；而IEEE1394則不同于它，因為至今為止還沒(méi)有任何一款主板芯片組能直接對IEEE1394提供支持，要實(shí)現對其支持，則必須外接控制芯片或控制板卡，這樣便提高了成本，不過(guò)筆者以為“便宜沒(méi)好貨”，其實(shí)USB與IEEE1394倒很像硬盤(pán)的兩種接口——IDE與SCSI，兩者更有所長(cháng)，雖然前者性能稍弱，但價(jià)格便宜，酷似USB——似乎跑題了，話(huà)說(shuō)回IEEE1394吧，IEEE1394傳輸線(xiàn)中有三對線(xiàn)，其中兩對為雙絞線(xiàn)，用于數據傳輸；還有一對為供電線(xiàn)，用于向設置提供8—40V電壓，如圖所示，中間是絕緣層。

3、應用狀況與前景展望

USB：目前，USB接口可謂春風(fēng)得意，笑傲江湖，君不見(jiàn)市場(chǎng)上每一款主板都帶有不少于2個(gè)USB接口；吞并了并口，因為USB打印機層出不窮；吞并了串口，因為USB調制解調器也是新品輩出；吞并了PS/2接口，因為USB鼠標大行其道。此外，USB音箱作為一種嶄新的技術(shù)，也逐漸進(jìn)入了人們的視野，而新興的PC外設如數碼相機、攝像頭、掃描儀、MP3播放機、外置式大容量存儲器也無(wú)一例外都使用了USB接口，這些都表明了目前USB技術(shù)在該領(lǐng)域所處的統治地位，但是，今后在某些方面，USB接口的地位將逐步為IEEE1394所取代，分析其原因，不外乎有以下幾點(diǎn)：

1、傳輸速度慢

盡管與傳統的串口、并口相比，USB的確達到了一個(gè)很高的水平，不過(guò)一旦與IEEE1394那數以“G”計的速率相比，USB立刻相形見(jiàn)穢，這便是USB想要一統PC外設接口的最大障礙，也是它是致命傷。盡管目前USB2.0標準使它的速度達到了IEEE1394現在的水平，便是即將推出的IEEE1394新標準將立刻打破USB在速度上戰勝I(mǎi)EEE1394的夢(mèng)想，說(shuō)到這里，或許有朋友不禁會(huì )問(wèn)到這樣一上問(wèn)題——我們需要這么高的速率嗎？從長(cháng)遠來(lái)看，答案肯定是—Yes！因為日后由于技術(shù)的提高，勢必需要極高的傳輸速率，一個(gè)簡(jiǎn)單的例子如調制解調器，因為現在技術(shù)原因，連入網(wǎng)絡(luò )的帶寬僅為56Kbps，這樣一來(lái)即使使用并口、串口連接也能勝任，更不用說(shuō)USB了；不過(guò)以后ADSL和CableModem來(lái)了，其速度可達1——10Mbps，那么您還認為并口、串口足夠嗎？就連USB接口也會(huì )感到力不從心，再遠一點(diǎn)，假如某日光纖骨干網(wǎng)入戶(hù)，其速度之快就……因此，我們必須指出，極高的傳輸速率當然不只是一件擺設！在這一點(diǎn)上，USB毫無(wú)疑問(wèn)落后了。

2、以PC為中心的聯(lián)接系統

這也是缺點(diǎn)？當然是！所謂以PC為中心，就是說(shuō)USB不能像IEEE1394一樣脫離了PC機而獨立存在，而只能存在于PC系統中，這表明了USB技術(shù)的局限性，事實(shí)上今后隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，會(huì )有越來(lái)越多的外設進(jìn)入我們生活，為了減輕主機系統負擔，我們不得不將一些數據交給外設處理；這時(shí)，就必須有一種總線(xiàn)能在兩臺外設間進(jìn)行連接，這時(shí)USB就無(wú)計可施了，譬如掃描并打印一張照片，今天我們必須以PC為中心進(jìn)行控制；這實(shí)在是不方便，而今后我們只需打開(kāi)掃描儀與打印機就能實(shí)現，大大簡(jiǎn)化了工作。要實(shí)現這一點(diǎn)，我們就必須要有一種高速總用于兩者之間的互聯(lián)；顯而易見(jiàn)，必須以PC為中心的USB是無(wú)法擔此重任的；而支持“點(diǎn)對點(diǎn)”協(xié)議的IEEE1394便能輕松勝任這個(gè)角色。

3、非同步的傳輸方式

由于USB總線(xiàn)傳輸數據必須通過(guò)主機CPU來(lái)處理，因此它便不是一種同步傳輸總線(xiàn)——非同步傳輸總線(xiàn)是我法實(shí)現實(shí)時(shí)視頻流傳播的，會(huì )產(chǎn)生嚴重的延遲現象。這樣，以后的實(shí)時(shí)數碼攝像機等新型技術(shù)注定不會(huì )垂青于USB總線(xiàn)了。而其對手IEEE1394，則能得心應手地完成它。

通過(guò)以上幾點(diǎn)，我們可以清楚預見(jiàn)USB的未來(lái)，根據筆者分析，在中高端方面，對數據流量要求較高的設備將不再屈就于低速的USB接口，這些產(chǎn)品便是數碼相機，外置硬盤(pán)之類(lèi)；中間這一檔，USB和IEEE1394勢必展開(kāi)激烈爭奪，這些產(chǎn)品便是MP3隨身聽(tīng)、掃描儀等；而低速率的設備將USB全面壟斷，如PS/2鼠標、鍵盤(pán)等，而在其它方面，USB將會(huì )完全敗給IEEE1394。

IEEE1394：與當前USB大紅大紫的狀況形成鮮明對比的是，IEEE1394在PC這方面則要遜色不少，目前僅有不少價(jià)格高昂的寥寥幾款，主板能直接對其提供支持，而IEEE1394卡也是屈指可數，采用IEEE1394的外設就更是難覓芳蹤，僅有一些外置硬盤(pán)和數碼相機，的確讓人見(jiàn)了寒酸，雖然單從技術(shù)上講，USB絕非IEEE1394之對手，然而一款成功的標準在業(yè)界的確立，除了技術(shù)還要受到其它諸多方面因素的影響，USB顯然是在這些方面占了上風(fēng)；但是技術(shù)的優(yōu)劣畢竟還是最重要的，因此，據筆者分析，今后IEEE1394會(huì )在某些領(lǐng)域逐漸取代今天的USB，而在某些新興應用場(chǎng)合，如外設之間的級聯(lián)，IEEE1394便是我們唯一的選擇，由于未來(lái)的P1394b能達到極高的速度，又因為IEEE1394可以實(shí)時(shí)無(wú)延遲的傳播，那么我們可以利用它輕松實(shí)現今天連想都不不敢想的事：實(shí)時(shí)DVD傳輸，由數碼攝像機拍攝后實(shí)時(shí)壓制MPEG-2、實(shí)時(shí)三維影音傳播……真的很爽！未來(lái)IEEE1394的傳輸距離也將達到USB的20倍，即100米；并且仍然可級連；這些都是USB望塵莫及的，所以在這些場(chǎng)合，IEEE1394是絕對的王者，而在中端應用方面，則很可能與USB進(jìn)行一場(chǎng)曠日持久的爭霸戰，勝負尚難以預料。

其實(shí)到這里我們不難看出，雖然，USB和IEEE1394是兩種類(lèi)似的新技術(shù)，它們的很多特性都極為相似，但是筆者認為它們并不像現在的DDR與RAMBUS，SOCKET370與SOCKETA，非要爭個(gè)你死我活才行。在筆者看來(lái)，二者更類(lèi)似硬盤(pán)中的IDE與SCSI，有著(zhù)各自不同的定位，所以USB和IEEE1394并存的可能性很大，在這里我大膽提出預測：不久的將來(lái)，很可能我們的PC機后面只有兩種接口—USB與IEEE1394，今天的PS/2鼠標、鍵盤(pán)接口會(huì )為USB所取代，很可能打印機也如此；而今天的數碼相機、設想頭、外置式硬盤(pán)、掃描儀、MP3機等等高級外設將無(wú)一例外地向IEEE1394看齊，而音頻接口也會(huì )為IEEE1394所吞并；至于是否如筆者之所料，各位看官不妨拭目以待。