高速インターフェース規格ガイド ――Serial ATA,3GIO,InfiniBandから10GビットEthernetまで

tag: 組み込み 半導体

技術解説 2002年6月17日

3.IEEE 1394b

1394aからの大幅な性能向上を目ざして

北山洋幸

 IEEE 1394の最初の技術仕様が完成したのは1987年ころです.この仕様は1995年に正式にIEEE Std 1394-1995として認められました.2000年には,1394インターフェース規格の補完・拡張規格である1394aがIEEE Std 1394a-2000として採択されました.追加された主な特徴としては,例えば4ピン・コネクタやバス・リセット動作の安定化,ショート・バス・リセット(バス・リセットの時間を短くする機能),物理層の低消費電力化(サスペンド状態などの追加)が挙げられます.

 USB 2.0の出現により,IEEE Std 1394a-2000の速度面の優位性はなくなったと考える方もいますが,USB 2.0はあくまでもパソコンを主なマーケットとしており,1394と用途が異なります.このため1394とUSBは共存していくと思われます.USBもピア・ツー・ピアに対応できるように,USB 2.0の補完規格としてUSB On-The-Go(OTG)が策定されました.これに対抗するように,1394では距離や速度を飛躍的に向上させた1394bが現れようとしています.

●データ転送速度は最大3.2Gbpsへ

 1394bでは,データ転送速度と接続距離などの改善を図ります.1394bで追加される主な機能は次のとおりです.

  • データ転送速度の高速化:800Mbps~3.2Gbps
  • 接続距離の延長:最大100m
  • 伝送媒体の追加:石英ファイバ,プラスチック・ファイバ,CAT-5UTP(カテゴリ5の非シールドより対線)など
  • 光ファイバのための仕様の追加:初期化の方式,符号方式など

 1394-1995から1394aへの変更は比較的小さなものでした.例えば,問題を引き起こしていたバス・リセット期間の短縮や4ピン・コネクタの追加などでした.一方,1394bでは大きな変更がいくつもあります.まず,従来のDSポート(DSLINK)にβポート(ベータ・ポート,8b/10b符号化)が追加されました.伝送媒体もたくさん現れ,それと同時にコネクタ形状も複数現れます.スループットを向上させるために,アービトレーションもデータ転送と平行して行えるようになります.また,不満の多かった距離の問題も解決されます.

 誌面の関係で詳しく解説できませんが,表2に伝送媒体の距離とデータ転送速度の関係を示します.1394bはS3200(3.2Gbps)までのロードマップが示されています.なお,表2はP1394b Draft 1.33をベースにしています.詳細はIEEEの資料を参照してください.

 USB 2.0が実際の製品に利用されようとしているのに比べ(スループットが低いと指摘されているが...),1394b対応の製品はLSI開発の困難さから,まだ市場に現れていません.しかし,2002年7月ごろには半導体メーカからLSIが出荷されるとうわさされています(注3)

 注3;なお,筆者ら(スペースソフト/ドット・アスタ)は海外メーカからサンプルLSIの供給を受け,1394bの試作ボードを開発する予定である.うまくいけばIEEE 1394a-2000と同様に,開発キットを販売する予定.

〔表2〕伝送媒体の距離とデータ転送速度の関係

伝送媒体
距離
データ転送速度

S100
(100Mbps)

S200
(200Mbps)
S400
(400Mbps)
S800
(800Mbps)
S1600
(1.6Gbps)
UTP5(カテゴリ5の非シールドより対線)
100m
1
1
1
1
POF(プラスチック光ファイバ)
50m
1
1
1
HPCF(コアに石英ガラスを使うプラスチック光ファイバ)
100m
1
1
1
MMF(マルチモード光ファイバ)
100m
1
1
STP(シールド付きより対線)
4.5m
1
1


きたやま・ひろゆき
(有)スペースソフト

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