/ / De ce este mai rapidă transmisia de date decât transmisia de date paralele?

De ce transmisia de date în serie este mai rapidă decât transmisia paralelă de date?

Conexiunile de hard disk SATA sunt mai rapide decât cele mai vechiConexiunile PATA și aceleași lucruri se pot spune despre standardele de cablare externă, dar acest lucru este contra-intuitiv: de ce nu ar fi transmisia paralelă mai rapidă?

Ședința de întrebări și răspunsuri de astăzi vine la dispoziția SuperUser - o subdiviziune a Stack Exchange, o grupare de site-uri Q&A, condusă de comunitate.

Intrebarea

Cititorul SuperUser Modest este curios cu privire la ratele de transfer de date ale conexiunilor seriale paralele și:

Intuitiv, ați crede că datele paraleletransmisia trebuie să fie mai rapidă decât transmisia de date în serie; în paralel, transferați mulți biți în același timp, în timp ce în serial faceți un bit la rând.

Deci, ce face ca interfețele SATA să fie mai rapide decât PATA, dispozitivele PCI-e mai rapide decât PCI și porturile seriale mai rapid decât paralele?

Deși este ușor să ne gândim că SATA este mai nou decât PATA, trebuie să existe un mecanism mai concret la locul de muncă decât vârsta.

Răspunsul

Contribuitor la SuperUser Mpy oferă câteva informații despre natura tipurilor de transmisie:

Nu o poți formula în acest fel.

Transmisia serială este Mai lent decât transmisia paralelă dată de aceeași frecvență a semnalului. Cu o transmisie paralelă, puteți transfera un cuvânt pe ciclu (de exemplu, 1 octet = 8 biți), dar cu o transmisie în serie doar o fracțiune din aceasta (de exemplu, 1 bit).

Motivul pentru care dispozitivele moderne utilizează transmisia în serie este următorul:

  • Nu puteți mări frecvența semnalului pentru o transmisie paralelă fără limită, deoarece, prin proiectare, toate semnalele de la emițător trebuie să ajungă la receptor la acelasi timp. Aceasta nu poate fi garantată pentru frecvențe înalte, deoarece nu puteți garanta că timp de tranzit semnal este egal pentru toate liniile de semnal (gândiți-vă la diferitepoteci pe placa de bază). Cu cât este mai mare frecvența, cu atât mai mici diferențe contează. Prin urmare, receptorul trebuie să aștepte până când toate liniile de semnal sunt decontate - evident, așteptarea scade rata de transfer.
  • Un alt punct bun (din această postare) este acela că trebuie luat în considerare crosstalk cu linii de semnal paralele. Cu cât este mai mare frecvența, cu atât este mai pronunțată crosstalk și cu ea este mai mare probabilitatea unui cuvânt corupt și nevoia de a-l retransmite. [1]

Deci, chiar dacă transferați mai puține date pe ciclu cu o transmisie în serie, puteți merge la frecvențe mult mai mari ceea ce duce la o rată de transfer netă mai mare.

[1] Acest lucru explică, de asemenea, de ce cablurile UDMA (paralel ATA cu viteză de transfer crescută) aveau de două ori mai multe fire decât ace. Fiecare al doilea fir a fost împământat pentru a reduce apariția.

Scott Chamberlain răspunde la răspunsul Myp și se extinde asupra economiei designului:

Problema este sincronizarea.

Când trimiteți în paralel, trebuie să măsurați toateliniile în același moment, pe măsură ce mergeți mai repede, dimensiunea ferestrei pentru acel moment devine din ce în ce mai mică, în cele din urmă poate deveni atât de mică încât unele dintre fire pot fi în continuare stabilizatoare în timp ce altele sunt terminate înainte de a rămâne fără timp. .

Prin trimiterea în serie nu mai trebuie să vă faceți grijidespre toate liniile care se stabilizează, doar o singură linie. Și este mai eficient pentru a face o linie să se stabilizeze de 10 ori mai repede decât pentru a adăuga 10 linii la aceeași viteză.

Unele lucruri precum PCI Express sunt cele mai bunelumi, fac un set paralel de conexiuni seriale (portul 16x de pe placa de bază are 16 conexiuni seriale). Făcând asta, fiecare linie nu trebuie să fie în sincronizare perfectă cu celelalte linii, atât timp cât controlerul de la celălalt capăt poate reordona „pachetele” de date pe măsură ce vin folosind ordinea corectă.

Pagina Cum lucrează lucrurile pentru PCI-Express face o explicație foarte bună în profunzime a modului în care PCI Express în serie poate fi mai rapid decât PCI sau PCI-X în paralel.

Versiunea TL; DR: Este mai ușor să faceți o singură conexiune să meargă de 16 ori mai repede decât 8 conexiuni merg de 2 ori mai repede odată ce ajungeți la frecvențe foarte mari.


Aveți ceva de adăugat la explicație? Sună în comentarii. Doriți să citiți mai multe răspunsuri de la alți utilizatori tehnologiști din Stack Exchange? Vezi aici subiectul complet de discuții.