2.2 – Tecnologia utilizada

Há uma grande diversidade de tecnologias englobadas pelo Firewire, em muitos casos com algumas opções para um mesmo item. Irei comentar o que eu considero de mais importante a respeito da tecnologia envolvida.

O Firewire possui 2 tipos de cabos/conectores, um de 4 e outro de 6 pinos. A diferença básica entre eles é que o de 6 pinos possui 2 fios de alimentação e o de 4 pinos não. Ambos usam cabos do tipo par trançado sem blindagem (UTP). A vantagem do cabo de 6 fios é que como ele fornece alimentação, os dispositivos que o usem podem ser feitos sem baterias, o que sem dúvida reduz bastante o custo de fabricação. O tamanho do conector é praticamente igual ao do conector USB, que também possui fios de alimentação. A vantagem do Firewire é que seus fios de alimentação conseguem fornecer até 1.5 A, enquanto o USB consegue entregar no máximo 500 mA, que muitas vezes não são suficientes para dispositivos de maior consumo. O conector de 4 fios do IEEE 1394 tem um tamanho bem menor e é conveniente quando se têm dispositivos em que o tamanho é uma restrição e em casos em que o equipamento sempre fará uso de baterias, como filmadoras digitais por exemplo. A seguir pode-se ver a estrutura dos cabos utilizados.

Figura 1 – Cabo Firewire de 6 fios – corte transversal

Figura 2 – Cabo Firewire de 6 fios – visão lateral

Os fios mais grossos, no centro do cabo, são os de alimentação. Os mais finos, separados pelos de alimentação, são os de sinal.

Há algumas características importantes relativas à conexão de dispositivos Firewire. Uma delas, bastante comum atualmente, é o fato de os equipamentos serem plug n' play. Isto quer dizer que basta conectarmos as 2 interfaces que a conexão estará pronta para ser utilizada, sem necessidade de se reiniciar nenhum dos dispositivos. Outro característica interessante é o fato de podemos usar uma topologia de conexão chamada “daisy chaining”. Nesta topologia, se uma máquina A quer falar com uma máquina C mas não está diretamente conectada a ela, ela conseguirá a comunicação desde que haja alguma caminho até a máquina C através de interfaces Firewire. Isto é bastante útil para simplificar o cabeamento. Os barramentos suportam a conexão de até 64 máquinas desta forma. Futuramente, com o uso de bridges 1394.1 será possível aumentar este número para 60000.

É importante também destacar a característica peer-to-peer do Firewire. Na prática isto quer dizer que não é necessários que haja um computador para controlar as transações, basta que um dos dispositivos tenha implementado os protocolos de arbitração para controlar as comunicações. Isto sem dúvida representa uma vantagem em relação ao USB e Ethernet, que exigem computadores para todas as conexões.

A proposta inicial do IEEE 1394 seria o uso em dispositivos que demandassem uma alta taxa de transferência, com mídias como vídeo e áudio de altas qualidade e resolução. Uma propriedade deste tipo de mídia é que elas são contínuas, fazendo com que em aplicações de tempo real seja necessário que uma certa taxa de transmissão seja garantida, ou a qualidade do serviço oferecido será prejudicada. O padrão Ethernet tem por característica transmissão assíncronas, que não oferecem garantia efetiva de que uma certa banda estará disponível quando houver uma solicitação. A garantia de entrega de todos os pacotes é feita através do protocolo TCP, que o faz através de retransmissão de pacotes perdidos para posterior reconstituição da mídia original no receptor. Entretanto, para aplicações de mídias contínuas em tempo real, esta forma de garantia não serve ao requisito, pois perde-se a interatividade com os atrasos, acabando com o sentido do “tempo real”.

O Firewire implementa uma solução bastante conveniente para este tipo de aplicação, que é uma conexão a taxa constante, com garantia de uma dada banda durante todo o tempo de transmissão. Isto é possível porque 80% da banda de um cabo Firewire é reservada para conexões a taxas constantes, com o resto sendo destinado a transmissões assíncronas. Esta forma de comunicação é mais eficiente porque em vez de usar vários sinais de envio e confirmação, é feito apenas um pedido de alocação de banda ao “gerenciador de banda”, reduzindo o overhead. Através deste método, quando um processo de comunicação recebe uma banda para uso, ele tem a garantia de que a terá durante toda a transmissão. Se não houver mais banda disponível, ele não recebe a banda requisitada e não consegue transmitir.

Um ponto importante que deve ser citado é que, como a maior parte das comunicações através do Firewire são a taxas constantes, e as taxas são determinadas pelos 2 dispositivos envolvidos, a entrega dos dados é determinística, o que elimina a necessidade de grandes buffers nos equipamentos, reduzindo seu custo.