Домашний компьютер 7 2006 (121)
Шрифт:
Казалось бы преимущество параллельной передачи данных перед последовательной понятно – в то время как по одному проводу за такт передается всего один бит, по восьми проводам – целый байт, что очень наглядно при сравнении COM и LPT. Однако это справедливо только при относительно небольших скоростях обмена. Когда скорость превышает единицы Мбайт/с (десятки Мбит/с), преимущества параллельной передачи не столь однозначны. Например, скорость обмена для LPT может достигать 16 Мбайт/с – но только при качественном и не слишком длинном кабеле. Ведь в параллельной линии отдельные проводники всегда немного разные, отчего при увеличении длины кабеля и скорости передачи биты, передаваемые по разным проводам, начинают «разъезжаться» по времени – одни приходят чуть раньше, другие позднее, происходит фазовый сдвиг.
Гораздо проще повышать частоту последовательного канала, где за один такт передается всего один бит, и сам такт мы теоретически можем сделать сколь угодно коротким – все зависит только от быстродействия оборудования. Поэтому выгоднее заложить максимум функциональности в микросхемы, нежели иметь дело с толстенными «шлангами» с сотней проводов внутри. И хотя в этом деле есть свои «тараканы», все современные скоростные каналы передачи данных являются последовательными (USB, FireWire, Serial ATA, Ethernet и т. п.). В развитие этой идеи Intel в 2002 году выступила с инициативой создания универсальной скоростной последовательной шины – PCI Express, которая должна заменить собой все слоты AGP-PCI, а заодно и внутреннюю шину данных на материнской плате. Итак, будущее – за последовательными интерфейсами.
Этот интерфейс имеет сугубо специфическое назначение – для подключения мыши и клавиатуры 37 – и использует одинаковые 6-контактные разъемы типа MiniDIN, маркированные (после принятия стандарта PC99) разными цветами – для мыши бирюзовым, для клавиатуры – сиреневым. Разъемы не взаимозаменяемы, то есть мышь, подключенная к клавиатурному разъему, не заработает, однако есть и совмещенные разъемы (обычно на ноутбуках), к ним можно подключать как мышь, так и клавиатуру. С физической точки зрения PS/2 – последовательный порт с отдельной линией синхронизации, отличающийся наличием вывода +5 В для питания подключенного устройства.
37 Если не считать подключения с целью обеспечить питанием 5 В устройства, подсоединенные к другому порту.
Разъемы PS/2 – почти единственное, что осталось от некогда нашумевшей архитектуры IBM PS/2. Первоначально в ПК не была предусмотрена поддержка мыши – зачем она в текстовом интерфейсе? Потом появились мыши, подключаемые к последовательному COM-порту. Затем компания Intel, разрабатывая в 1997 году стандарт АТХ, ввела в качестве интерфейса для подключения клавиатуры и мыши разъемы из давно забытой к тому времени IBM’овской линейки PS/2, благодаря чему мышь стала поддерживаться на уровне BIOS.
Начиная со стандарта РС98, рекомендовалось подключать мышь к порту USB, а в РС99 COM-порты посоветовали убрать вообще. В РС2002 была дана однозначная команда – для периферии только USB. Но эта инициатива Intel в значительной мере провалилась – СОМ-порты нужны не только для мыши (видимо в Intel об этом забыли). Что же касается PS/2, то мышь и клавиатура никогда из ПК не вынимаются, поэтому не совсем ясно, зачем занимать универсальный порт USB, для которого можно придумать и более полезное применение. С точки же зрения пользователя разъемы PS/2 имеют только один недостаток – их очень легко выдернуть случайно.
Назначение игрового контроллера и его интерфейса понятно без пояснений. Он (в стандартной конфигурации) практически не изменился со времен IBM PC AT, разве что стал встраиваться в материнские платы, а не располагаться на отдельной карте (обычно совместно со «звуковухой» или с контроллером хард-дисков) и использует такой же, как LPT, тип разъема DB («мама»), только с 15 контактами. Стандартный GAME-порт поддерживает два джойстика с двумя кнопками каждый. Встречаются и сдвоенные порты.
GAME-порт имеет вывод питания +5 В (как и PS/2, и USB), причем их может быть несколько, то есть к нему можно подключить устройства, собственного питания не имеющие. Но еще интереснее, что его выводы для подключения координатных преобразователей джойстика (4 штуки) – это самые настоящие аналого-цифровые преобразователи, но
довольно примитивные. Правда, устройства, использующие это свойство игрового порта (кроме, конечно, самих игровых аксессуаров), мне не попадались.Интерфейс «огненные провода» или стандарт IEEE 1394 – замечательная придумка Apple, которую сама же компания, находившаяся тогда (в 1995 году) в глубоком кризисе, чуть не погубила. Прежде всего абсолютно неправильным рыночным позиционированием – расчет был на пользователей, подключающих к своим «аристократическим» Mac’ам всяческую передовую видеотехнику или суперскоростные (по тем временам) жесткие диски. В следствие этого компания запросила ни много, ни мало, как по доллару лицензионных отчислений за каждый такой порт, установленный в устройствах сторонних производителей. Индустрия пожала плечами и отвернулась – а через год появился еще очень несовершенный, но зато бесплатный USB 1.0.
Но в «Макинтошах» этот интерфейс прижился. Потом он появился и в РС как IEEE 1394 (FireWire – это зарегистрированная марка Apple), а компания Sony разработала совместимый интерфейс iLink, который отличается возможностью соединения бытовых устройств не только с компьютером, но и напрямую между собой. До недавнего времени IEEE 1394 был вне конкуренции для перекачки в ПК цифрового видео – ничто другое из стандартных интерфейсов просто не справлялось (требовались дорогущие специальные платы видеозахвата), и до сих пор его традиционно используют именно для этого. Встраивается интерфейс и в цифровые фотокамеры (в основном для Mac-пользователей). Существуют и подключаемые через него внешние диски или оптические приводы. Очень часто FireWire используют для присоединения спецтехники вроде барабанных сканеров. Но если вы такую технику не используете и у вас в ПК нет встроенного порта FireWire, то, как выражается Козловский, «позарезность» в приобретении специальной FireWire-платы – только для счастливых обладателей цифровых видеокамер. Для остальных – он прекрасно заменяется USB 2.0.
И все же жаль, что так вышло – с технической точки зрения последовательный интерфейс FireWire стремится к почти недостижимой степени совершенства. Хотя теоретически максимально возможная скорость передачи для современной модификации стандарта (1394а, 2000 год) – 400 Мбит/с 38 – стандартом USB 2.0 даже перекрыта, но у FireWire есть поистине бесценные свойства: во-первых, достаточно мощный вывод питания (1,5 А, от 8 до 40 В), чтобы избавить очень многие внешние устройства вроде сканера от необходимости иметь собственное питание; во-вторых, гораздо стабильнее в «горячем» режиме подключения-отключения. А также – поддержка громадного количества подключенных к шлейфу устройств, работа устройств на разных скоростях, защита от неправильных соединений устройств и так далее.
38 Стандарт 1394b поддерживает 800 Мбит/с, а его модификации на основе оптоволокна – 1600 и даже 3200 Мбит/с.
Для FireWire существует две разновидности соединительных кабелей – с 4 и 6 жилами, и соответственно два типа розеток. Поскольку на плате контроллера могут быть розетки как на шесть проводов, так и на четыре, то и типов переходных шнуров существует 3 вида (6-6/6-4/4-4).
FireWire в принципе может использоваться для подсоединения тех же мышей и клавиатур, но это ему как-то… не к лицу. USB куда демократичней, и мы его сейчас и рассмотрим.
Первая версия последовательного интерфейса USB появилась 15 января 1996 года. Инициатором проекта был альянс семи крупных компаний: Intel, Compaq, DEC, IBM, Microsoft, NEC и Northern Telecom. Основная цель проекта – создать универсальный интерфейс для подключения внешних устройств, который «от рождения» поддерживал бы режим Plug amp;Play и «горячее» соединение/отключение. Разработчики первоначально и не очень старались конкурировать с FireWire, а создавали USB как замену COM вместе с LPT (а потом в этот флакон добавились и PS/2, и даже GAME-порт, хотя, как мы видим, полностью вытеснить все эти интерфейсы не удалось).