USB與IEEE1394接口的比較及區(qū)別

在數(shù)據(jù)交換量越大的今天，傳統(tǒng)的外設(shè)接口EPP、ECP逐漸感到力不從心，難以撐持，為了緩解此種矛盾，各廠家紛紛推出了各自的解決方案。其中以VIA威盛電子倡導(dǎo)的IEEE1394與INTEL公司推崇的USB最有競爭實力；在目前看來似乎USB略占上風(fēng)。因此我們的視線自然也就瞄準(zhǔn)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，如果按中文直接翻譯就是“通用串行總線”接口，它是一種串行總線系統(tǒng)，帶有5V電壓，支持即插即用功能，支持熱拔插功能，最多能同時連入127個USB設(shè)備，由各個設(shè)備均分帶寬。它誕生于1994年，當(dāng)時是由PC界的幾位“巨人”——康柏、IBM、Intel和Microsoft共同推出的，旨在統(tǒng)一外設(shè)如打印機、外置Modem、掃描儀、鼠標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)真正頒已經(jīng)是1996年了，當(dāng)時的標(biāo)準(zhǔn)是USB1.0，不過我們清楚一種接口的普及必須三個條件：統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、流行操作平臺的良好支持以及支持該標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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，但是主板廠家無一例外都沒有提供USB接口，連主板上都沒有USB口，那么USB產(chǎn)品就更是找不到了。直到1998年，USB才迎來了真正的春天——首先是業(yè)界巨頭們坐下來制定了USB1.1標(biāo)準(zhǔn)，使USB技術(shù)更加成熟可靠；接著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（注：在Win98之前，Win97（Win95OS/2）也能支持USB，不過沒有廣泛使用。）

IEEE1394，又稱作“Firewire”即“火線”。早在1985年，蘋果公司就已經(jīng)開始著手研究“火線”技術(shù)，并取得了很大成效；但是這個標(biāo)準(zhǔn)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）于1995年正式制定的總線標(biāo)準(zhǔn)。IEEE組織曾經(jīng)成功的制定了業(yè)界的許多重要的標(biāo)準(zhǔn)，IEEE1394也是其中之一。由于IEEE1394的數(shù)據(jù)傳輸速率相當(dāng)快，因此有時又叫它“高速串行總線”。比之USB總線，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(tǒng)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提供支持的幾乎沒有，要實現(xiàn)它必須靠外接控制芯片，這樣無疑大大提高了產(chǎn)品成本，這是廠家與顧客都不希望看到的；如此一來，市場上支持IEEE1394接口的主板便是十分稀少了。主板不支持，IEEE1394接口的產(chǎn)品即使買回來也是當(dāng)擺設(shè)，自然是無人問津；當(dāng)然也就沒幾個廠家肯動它了。所以目前看來，IEEE1394似乎情況并不容樂觀。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(xì)技術(shù)資料

USB：USB發(fā)展到今天，總共有三種標(biāo)準(zhǔn)：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(biāo)準(zhǔn)USB2.0，此三種標(biāo)準(zhǔn)最大的差別就在于數(shù)據(jù)傳輸率方面，在其它方面也有不同程度的改進(jìn)，總體來說，就目前的USB2.0而言，已經(jīng)十分完善了，速度也上了一個新臺階，下表為大家列出了USB各種標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)參數(shù)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(shù)字、指標(biāo)，似乎有點沒趣味，實際上USB接口遠(yuǎn)不止這么簡單，不可能僅僅用幾個數(shù)字、幾張圖表就可以說明的，USB還是一個可級連的系統(tǒng)，我們可以通過USBhub的方式使USB接口“一變二”、“一變多”達(dá)到使機器能聯(lián)入更多的USB設(shè)備，但是在實際使用中，USB1.1系統(tǒng)一旦聯(lián)入3個以上設(shè)備并且同時使用，速度就已經(jīng)很讓人難以接受了，所以所謂“127個”設(shè)備支持就更談不上了，但是USB2.0的480Mbps（60MB/S）速率就會大大緩解這個問題。USB數(shù)據(jù)線由兩對線組成，一對數(shù)據(jù)線，一對電力線，通過電力線可以為USB設(shè)備提供5V電壓，允許通過最大電流為500mA，這個數(shù)字不算很大，但好在聊勝于無，可以滿足一些耗電量較少的設(shè)備的需求，通過特殊的USB互聯(lián)設(shè)備，我們還可以用USB口實現(xiàn)雙機聯(lián)網(wǎng)，速度是USB1.1的標(biāo)準(zhǔn)達(dá)12Mbps（1.5MB/S），可惜僅能進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)交換，不能稱做真正的網(wǎng)絡(luò)。

IEEE1394：USB逐步提高速率不同，IEEE1394剛推出就有很高的起點，其速率高達(dá)100Mbps、200Mbps和400Mbps，高出目前的USB標(biāo)準(zhǔn)數(shù)十倍；而今后即將推出的P1394b標(biāo)準(zhǔn)，更將速度提升到800Mbps甚至1.6Gbps以上，是這一領(lǐng)域無可爭議的“速度之王”，把INTEL引以為豪的USB2.0也遠(yuǎn)遠(yuǎn)地甩在了后面。這得益于IEEE獨樹一幟的編碼方式——Dslink，通過它便可以使IEEE1394僅用兩對雙絞線便達(dá)到了極高的傳輸速率（200Mbps以上）；同USB一樣，它同樣自帶供電線路，且能提供8—40V可變電壓，允許通過最大電流也達(dá)到1.5A左右，因此它能為耗電量小于60W的設(shè)備進(jìn)行供電，這遠(yuǎn)比USB的2.5W高多了；不過IEEE1394最大只能聯(lián)入63個設(shè)備，僅為USB的一半，不過由于IEEE1394的驚人速率，以及日常應(yīng)用的需求情況，似乎IEEE1394的63個設(shè)備比USB的127個更實在，更頂用。它與USB不同之處還在于，目前（其實是從幾年前就開始了）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(tǒng)性能有一定的影響；而IEEE1394則不同于它，因為至今為止還沒有任何一款主板芯片組能直接對IEEE1394提供支持，要實現(xiàn)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，不過筆者以為“便宜沒好貨”，其實USB與IEEE1394倒很像硬盤的兩種接口——IDE與SCSI，兩者更有所長，雖然前者性能稍弱，但價格便宜，酷似USB——似乎跑題了，話說回IEEE1394吧，IEEE1394傳輸線中有三對線，其中兩對為雙絞線，用于數(shù)據(jù)傳輸；還有一對為供電線，用于向設(shè)置提供8—40V電壓，如圖所示，中間是絕緣層。

3、應(yīng)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，君不見市場上每一款主板都帶有不少于2個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(diào)制解調(diào)器也是新品輩出；吞并了PS/2接口，因為USB鼠標(biāo)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(shè)如數(shù)碼相機、攝像頭、掃描儀、MP3播放機、外置式大容量存儲器也無一例外都使用了USB接口，這些都表明了目前USB技術(shù)在該領(lǐng)域所處的統(tǒng)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：

1、傳輸速度慢

盡管與傳統(tǒng)的串口、并口相比，USB的確達(dá)到了一個很高的水平，不過一旦與IEEE1394那數(shù)以“G”計的速率相比，USB立刻相形見穢，這便是USB想要一統(tǒng)PC外設(shè)接口的最大障礙，也是它是致命傷。盡管目前USB2.0標(biāo)準(zhǔn)使它的速度達(dá)到了IEEE1394現(xiàn)在的水平，便是即將推出的IEEE1394新標(biāo)準(zhǔn)將立刻打破USB在速度上戰(zhàn)勝IEEE1394的夢想，說到這里，或許有朋友不禁會問到這樣一上問題——我們需要這么高的速率嗎？從長遠(yuǎn)來看，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，一個簡單的例子如調(diào)制解調(diào)器，因為現(xiàn)在技術(shù)原因，連入網(wǎng)絡(luò)的帶寬僅為56Kbps，這樣一來即使使用并口、串口連接也能勝任，更不用說USB了；不過以后ADSL和CableModem來了，其速度可達(dá)1——10Mbps，那么您還認(rèn)為并口、串口足夠嗎？就連USB接口也會感到力不從心，再遠(yuǎn)一點，假如某日光纖骨干網(wǎng)入戶，其速度之快就……因此，我們必須指出，極高的傳輸速率當(dāng)然不只是一件擺設(shè)！在這一點上，USB毫無疑問落后了。

2、以PC為中心的聯(lián)接系統(tǒng)

這也是缺點？當(dāng)然是！所謂以PC為中心，就是說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(tǒng)中，這表明了USB技術(shù)的局限性，事實上今后隨著技術(shù)的發(fā)展，會有越來越多的外設(shè)進(jìn)入我們生活，為了減輕主機系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，我們不得不將一些數(shù)據(jù)交給外設(shè)處理；這時，就必須有一種總線能在兩臺外設(shè)間進(jìn)行連接，這時USB就無計可施了，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；這實在是不方便，而今后我們只需打開掃描儀與打印機就能實現(xiàn)，大大簡化了工作。要實現(xiàn)這一點，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，必須以PC為中心的USB是無法擔(dān)此重任的；而支持“點對點”協(xié)議的IEEE1394便能輕松勝任這個角色。

3、非同步的傳輸方式

由于USB總線傳輸數(shù)據(jù)必須通過主機CPU來處理，因此它便不是一種同步傳輸總線——非同步傳輸總線是我法實現(xiàn)實時視頻流傳播的，會產(chǎn)生嚴(yán)重的延遲現(xiàn)象。這樣，以后的實時數(shù)碼攝像機等新型技術(shù)注定不會垂青于USB總線了。而其對手IEEE1394，則能得心應(yīng)手地完成它。

通過以上幾點，我們可以清楚預(yù)見USB的未來，根據(jù)筆者分析，在中高端方面，對數(shù)據(jù)流量要求較高的設(shè)備將不再屈就于低速的USB接口，這些產(chǎn)品便是數(shù)碼相機，外置硬盤之類；中間這一檔，USB和IEEE1394勢必展開激烈爭奪，這些產(chǎn)品便是MP3隨身聽、掃描儀等；而低速率的設(shè)備將USB全面壟斷，如PS/2鼠標(biāo)、鍵盤等，而在其它方面，USB將會完全敗給IEEE1394。

IEEE1394：與當(dāng)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(shù)，采用IEEE1394的外設(shè)就更是難覓芳蹤，僅有一些外置硬盤和數(shù)碼相機，的確讓人見了寒酸，雖然單從技術(shù)上講，USB絕非IEEE1394之對手，然而一款成功的標(biāo)準(zhǔn)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(jù)筆者分析，今后IEEE1394會在某些領(lǐng)域逐漸取代今天的USB，而在某些新興應(yīng)用場合，如外設(shè)之間的級聯(lián)，IEEE1394便是我們唯一的選擇，由于未來的P1394b能達(dá)到極高的速度，又因為IEEE1394可以實時無延遲的傳播，那么我們可以利用它輕松實現(xiàn)今天連想都不不敢想的事：實時DVD傳輸，由數(shù)碼攝像機拍攝后實時壓制MPEG-2、實時三維影音傳播……真的很爽！未來IEEE1394的傳輸距離也將達(dá)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，所以在這些場合，IEEE1394是絕對的王者，而在中端應(yīng)用方面，則很可能與USB進(jìn)行一場曠日持久的爭霸戰(zhàn)，勝負(fù)尚難以預(yù)料。

其實到這里我們不難看出，雖然，USB和IEEE1394是兩種類似的新技術(shù)，它們的很多特性都極為相似，但是筆者認(rèn)為它們并不像現(xiàn)在的DDR與RAMBUS，SOCKET370與SOCKETA，非要爭個你死我活才行。在筆者看來，二者更類似硬盤中的IDE與SCSI，有著各自不同的定位，所以USB和IEEE1394并存的可能性很大，在這里我大膽提出預(yù)測：不久的將來，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(biāo)、鍵盤接口會為USB所取代，很可能打印機也如此；而今天的數(shù)碼相機、設(shè)想頭、外置式硬盤、掃描儀、MP3機等等高級外設(shè)將無一例外地向IEEE1394看齊，而音頻接口也會為IEEE1394所吞并；至于是否如筆者之所料，各位看官不妨拭目以待。