Зашто је серијски пренос података бржи од паралелног преноса података?

Прикључци САТА чврстог диска су бржи од старијих ПАТА чврстих дискова и исто се може рећи и за екстерне кабловске стандарде, али то је контра-интуитивно: зашто паралелна трансмисија није бржа?

Данашња сесија питања и одговора долази нам захваљујући СуперУсер-у - подјела Стацк Екцханге-а, груписане од стране заједнице веб-локација за питања и одговоре.

Питање

Читач СуперУсер Модест је веома заинтересован за брзине преноса података паралелних и серијских веза:

Интуитивно, ви бисте помислили да паралелни пренос података треба да буде бржи од серијског преноса података; паралелно преносите много битова истовремено, док у серијском радите један по један.

Дакле, оно што чини САТА интерфејсе бржим од ПАТА, ПЦИ-е уређаји бржи од ПЦИ, а серијски портови бржи од паралелних?

Иако је лако упасти у образложење да је САТА новији од ПАТА-е, мора постојати конкретнији механизам на послу него само старост.

Одговор

Доприносник СуперУсер Мпи нуди увид у природу типова преноса:

Не можете то формулисати на овај начин.

Серијски пренос је спорији од паралелног преноса фреквенција истог сигнала. Са паралелном трансмисијом можете пренијети једну ријеч по циклусу (нпр. 1 бајт = 8 бита), али са серијским пријеносом само дјелић (нпр. 1 бита).

Разлог зашто модерни уређаји користе серијски пренос је следећи:

• Не можете повећати фреквенцију сигнала за паралелну трансмисију без ограничења, јер, по дизајну, сви сигнали са предајника морају доћи на пријемник на исто време. Ово се не може гарантовати за високе фреквенције, јер не можете гарантовати да ће време транзита сигнала једнака је за све сигналне линије (размислите о различитим путањама на матичној плочи). Што је фреквенција виша, то су мање разлике. Стога пријемник мора чекати да се све сигналне линије смире - очигледно, чекање снижава брзину преноса.
• Још једна добра ствар (са овог поста) је да треба размотрити цроссталк са паралелним сигналним линијама. Што је фреквенција виша, то је наглашенија преслушавања, а тиме и већа вјероватноћа корумпиране ријечи и потреба за њеном поновном слањем. [1]

Дакле, чак и ако преносите мање података по циклусу са серијском трансмисијом, можете прећи на много веће фреквенције што резултира вишом стопом нето преноса..

[1] Ово такође објашњава зашто су УДМА каблови (Паралелна АТА са повећаном брзином преноса) имали двоструко више жица као пинови. Свака друга жица је била уземљена да би се смањило преслушавање.

Сцотт Цхамберлаин је поновио Мип-ов одговор и проширио економију дизајна:

Проблем је у синхронизацији.

Када шаљете паралелно морате да измерите све линије у истом тренутку, док идете брже величина прозора за тај тренутак постаје мања и мања, на крају може постати тако мала да се неке жице и даље стабилизују док су други завршени пре него што вам понестане времена.

Слањем серијског броја више не морате да бринете о свим линијама које се стабилизују, само једну линију. А трошковно је ефикасније да једна линија стабилизује 10 пута брже него да се дода 10 линија истом брзином.

Неке ствари као што је ПЦИ Екпресс раде најбоље од оба свијета, раде паралелно са серијским везама (16к порт на вашој матичној плочи има 16 серијских прикључака). На тај начин свака линија не мора да буде у савршеној синхронизацији са другим линијама, све док контролер на другом крају може да промени редослед "пакета" података како долазе у исправном редоследу..

Страница „Ствари ради за ПЦИ-Екпресс“ детаљно објашњава како ПЦИ Екпресс серијски може бити бржи од ПЦИ или ПЦИ-Кс паралелно.

ТЛ; ДР Версион: Лакше је направити једну конекцију ићи 16 пута брже од 8 конекција ићи 2 пута брже када дођете до врло високих фреквенција.

Имате ли нешто да додате објашњењу? Звучи у коментарима. Желите ли прочитати више одговора од других технолошки паметних Стацк Екцханге корисника? Погледајте цео дискусију овде.