USB 2.0 vs FireWire: теория и практика


Периферийная шина USB 2.0 начала свое шествие в мир PC еще в прошлом году. К сожалению, большим разочарованием оказалось то, что фирма Intel не встроила ее в свои новые чипсеты. Для меня это было разочарованием года. Таким образом, массового распространения USB 2.0 не получила. Правда стоит заметить, что фирма NEC оперативно отреагировала на ситуацию, сложившуюся на рынке, и выпустила одночиповое решение для создания карт расширения с поддержкой USB 2.0.

Помимо этого производители материнских плат, те, кто оперативно реагирует на требования рынка, стали использовать эти чипы для того, чтобы интегрировать USB 2.0 в материнские платы. К сожалению, процент таких плат, присутствующих на рынке, был ничтожным. На рынке сложилась парадоксальная ситуация: устройств, способных работать с шиной USB 2.0, оказалось гораздо больше, чем контроллеров :).

Непонятная политика фирмы Intel фактически поставила USB 2.0 в те же условия, в которых до этого пребывала шина FireWire. В основном поддержка шины FireWire осуществляется с помощью плат расширения. Процент материнских плат с интегрированной шиной FireWire очень мал. Любопытен и тот факт, что стоимость плат расширения для поддержки этих шин на данный момент практически одинакова.

Итак, мы видим на рынке прямую конфронтацию между этими двумя шинами.

Технические характеристики обеих шин очень близки, но и та, и эта шина имеют свои особенности.

USB 2.0

  1. Поддерживаемые скорости 1.5 Mbit/s 12Mbit/s 480Mbit/s.
  2. Для управления шиной и передачей данных необходим USB контроллер.
  3. Длинна кабеля до 5 метров.
  4. Поддержка до 127 устройств.
  5. Возможность питания внешних устройств от шины макс. 500 mA/5V.
  6. Полная совместимость с USB 1.1 устройствами.

FireWire (IEEE1394)

  1. Поддерживаемые скорости 100 Mbit/s 200Mbit/s 400Mbit/s.
  2. Шина работает без управления, устройства общаются по принципу peer-to-peer.
  3. Длинна кабеля до 4,5 метров.
  4. Поддержка до 63 устройств.
  5. Возможность питания внешних устройств от шины макс. 1.25A/12V.
  6. Единственная компьютерная шина, используемая в цифровых видеокамерах.

Как можно увидеть, каждая шина имеет свои достоинства и недостатки. Максимальные скорости практически одинаковы. Каждая шина уже закрепилась на определенном сегменте рынка.

В общем, на рынке наблюдается ситуация «холодной войны». Вот в такой момент, мне под руку попались два устройства, на основе которых я и хочу провести сравнение USB 2.0 и FireWire применительно к устройствам хранения информации. Эти устройства представляют собой внешние корпуса для жестких дисков производства тайваньской компании Datatek.

Жесткие диски — это самые высокоскоростные устройства хранения данных и то, как они поведут себя при подключении с помощью периферийной шины, вызывает наибольший интерес у пользователей.

Собственно говоря, на рынке уже сейчас присутствуют аналогичные корпуса для жестких дисков от довольно крупных брендов. Но ситуация здесь складывается следующая: крупные компании продают подобные корпуса только в комплекте с жестким диском. Причем цена на такие устройства оказывается выше, чем если бы я купил отдельно аналогичный тайваньский корпус и жесткий диск к нему.

Я всегда предпочитаю вариант, когда есть возможность свободы выбора в том, какой жесткий диск и каким образом я буду использовать. Итак, перейдем непосредственно к нашим соперникам.

USB 2.0 Storage Box

USB box

Первым у нас будет USB 2.0 корпус. Устройство выполнено из полупрозрачного пластика в стиле i-Mac. Дизайн корпуса в профиль напомнил мне корпус броненосца времен первой мировой войны, но, тем не менее, смотрится он очень неплохо. Все разъемы размещены на задней панели корпуса. Блок питания внешний, видимо для уменьшения размеров корпуса. В комплекте поставки, помимо блока питания, есть интерфейсный кабель USB 2.0, сетевой шнур и драйвера на CD. Маленькое замечание — не забывайте, что для работы с высокоскоростными USB 2.0 устройствами вам обязательно нужно использовать USB 2.0 кабель. Если вы попробуете использовать старый USB 1.1, то возможна полная потеря информации. К сожалению, отличить кабеля можно только по маркировке на самом кабеле. Теперь давайте заглянем под крышку устройства.

USB inside

Под крышкой обнаружился комплект болтиков для крепления жесткого диска и непосредственно мост USB 2.0-IDE. Мост комплектуется 80 жильным кабелем для подключения жестких дисков с интерфейсом ATA66/100. Корпус снабжен вентиляционными отверстиями на нижней поверхности и крошечным вентилятором на задней поверхности корпуса. Там же расположены выключатель питания и интерфейсный разъем USB 2.0. Поскольку корпус очень узкий, чуть шире 3х дюймового жесткого диска, то светодиоды индикации питания и работы расположены около задней стенки и выведены на верхнюю крышку. Сердце USB 2.0-IDE моста — микросхема от фирмы In-System, ISD300A1.

chip In-System ISD300A1

Фирма In-System — один из самых крупных разработчиков микросхем мостов USB-IDE. В данный момент на рынке присутствуют исключительно ее USB 2.0-IDE мосты, остальные производители все еще готовятся выпустить аналогичные продукты.

3.5″ Mult-iBay FireWire

FireWire box

Многофункциональный 3-дюймовый корпус для шины FireWire. Опять же, устройство выполнено из полупрозрачного пластика в стиле i-Mac. Дизайн у корпуса классический. Съемная передняя панель позволяет устанавливать в корпус помимо жесткого диска всевозможные устройства хранения данных: MO, LS-120, ZiP. Блок питания внешний, хотя при таких габаритах корпуса я ожидал, что он будет внутренним. В комплекте поставки, помимо блока питания, есть интерфейсный кабель FireWire, сетевой шнур и драйвера под Mac OS на CD. Интерфейсные разъемы размещены на корпусе очень хитро: помимо двух стандартных FireWire разъемов на задней панели, есть еще один на передней. Выключатель питания также находится на передней панели, что довольно удобно. К сожалению, у корпуса полностью отсутствуют индикаторы, нет ни индикатора питания, ни индикатора работы. Давайте заглянем под крышку.

FireWire inside

Под крышкой нашлись салазки для крепления устройств к корпусу, комплект крепежных болтов и непосредственно мост FireWire-IDE. Мост комплектуется 80 жильным кабелем для подключения жестких дисков с интерфейсом ATA66/100. Корпус снабжен микровентилятором, выведенным на заднюю панель. FireWire-IDE мост собран на чипе фирмы Oxford semi. OXFW911.

chip Oxford semi. OXFW911

Мне уже доводилось сталкиваться с мостами, собранными на этом чипе — это один из самых быстрых чипов в своем классе. При работе над этой статьей как раз использовался аналогичный мост, там же можно найти небольшое сравнение нескольких FireWire-IDE мостов.

Поехали…

Тестовая система представляет собой следующий компьютер:

  • системная плата MSI 6337 (Intel 815EP);
  • процессор Intel Celeron 566 (850) MHz;
  • 256 MB SDRAM SEC PC133;
  • контроллер АТА100 (ICH2);
  • контроллер USB 2.0 (чип NEC);
  • контроллер FireWire (чип Lucent);
  • жесткий диск Maxtor 6 L040J2 40GB
  • операционная система Windows 98 SE, Windows 2000 (SP2)
  • драйвера под USB 2.0 мост: ISD 5.04

Для тестов использовалась программа WinBench 99 ver. 2.0. Помимо этого замерялось конкретное время, необходимое для копирования двух тестовых наборов файлов. В первом случае это 1GB одним файлом, а во втором — 1GB в 9226 файлах.

Windows98 SE

Установка устройств особых затруднений не вызвала. FireWire корпус при подключении сразу же был опознан системой, и с помощью утилиты Fdisk я смог создать на диске один раздел максимального объема. После чего последовала стандартная процедура форматирования жесткого диска. При подключении USB 2.0 корпуса возник любопытный казус: у меня в системе ранее присутствовал USB1.1-IDE мост от фирмы In-System, так что Windows, недолго думая и не спрашивая меня, подставила старые драйвера. Пришлось ручками переставлять драйвера на новые. Делается это элементарно с помощью кнопки «Property/Driver/Update driver…». Разбиение и форматирование жесткого диска произошло так же, как и в случае с FireWire корпусом, без каких либо эксцессов. Для сравнения в результатах тестирования приводятся данные для жесткого диска, непосредственно подключенного к ATA контроллеру.

Результаты Winbench 99

Подключение напрямую

Подключение через USB 2.0

Подключение через FireWire



Подключение Direct USB 2.0 FireWire
Business Disk Winmark 6510 4870 6040
Hi-End Winmark 21300 13900 18500
Transfer Begin 41700 12400 27400
Transfer End 25600 12300 25400
CPU usage 17% 15,7% 12%
Acces time, ms. 12,5 13,3 12,8


Результаты копирования файлов

Подключение Direct USB 2.0 FireWire
1GB — 1 файл 58.7 sec 1m 54.6 sec 1m 09.6 sec
1GB — в 9226 файлах 1m 24.1 sec 1m 59.4 sec 1m 30.1 sec

Как можно увидеть, FireWire значительно обгоняет USB 2.0 по всем тестам WinBench, при реальных операция копирования результаты аналогичные.

Windows 2000

Установка прошла аналогично Windows 98SE. Единственным отличием стало то, что система не форматирует 40-гигабайтные диски под FAT32. Так что пришлось отформатировать диск в Windows 98 SE. После этого никаких проблем диск у Windows 2000 не вызвал.

Результаты Winbench 99

Подключение напрямую

Подключение через USB 2.0

Подключение через FireWire



Подключение Direct USB 2.0 FireWire
Business Disk Winmark 7870 8250 9650
Hi-End Winmark 26400 17500 18500
Transfer Begin 41900 14200 36100
Transfer End 25600 14200 25500
CPU usage 11,2% 5,93% 9,25%
Acces time, ms. 13 12,9 12,6

Результаты копирования файлов

Подключение Direct USB 2.0 FireWire
1GB —1 файл 43.8 sec 1m 20 sec 48.9 sec
1GB — в 9226 файлах 1m 15.4 sec 1m 30 sec 1m 18.4 sec

С Windows 2000 ситуация сложилась более любопытная. USB 2.0 практически в плотную приблизилась по результатам Winmark к FireWire. Но, тем не менее, FireWire по прежнему впереди.

Далее я провел еще ряд тестов на совместимость некоторых IDE устройств с платами мостов, для тестов я взял оказавшиеся под рукой CD-RW TEAC CD-W524E 24x и DVD-ROM Pioneer M-500. После некоторой возни с подключением устройств — все же 5-дюймовое устройство нельзя втиснуть в 3-дюймовый корпус — мне удалось добиться их нормальной работы.

Как в случае подключения к USB 2.0, так и в случае подключения к FireWire, запись CD-R дисков на максимальной скорости (24х) прошла успешно, не было обнаружено каких-либо проблем. Та же ситуация наблюдалась и в случае подключения DVD-ROM Pioneer. Ниже приведены результаты копирования содержимого СD и DVD диска на жесткий диск.

Подключение Direct USB 2.0 FireWire
DVD 1GB 1 файл 2m 51 sec 2m 58 sec 2m 43 sec
CD 725MB 6425 файлов 4m 40 sec 4m 38 sec 4m 43 sec

Итого

Несмотря на то, что скорость USB 2.0 шины выше скорости FireWire, при реальном применении в высокоскоростных устройствах хранения данных USB 2.0 проигрывает своему основному конкуренту. Возможно, что будущие продукты под шину USB 2.0 смогут более полно раскрыть ее потенциал. Если рассматривать эту ситуацию исключительно в области устройств хранения данных, то идеальным вариантом могли бы стать комбинированные мосты USB 2.0/FireWire — IDE. В таком случае, пользователь получил бы максимальную гибкость в возможностях выбора подключения устройств хранения данных.

Устройства USB 2.0 и FireWire предоставлены компанией «Атлантик Компьютерс»





Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.