If-Koubou

Kāpēc seriālā datu pārraide notiek ātrāk nekā paralēla datu pārraide?

Kāpēc seriālā datu pārraide notiek ātrāk nekā paralēla datu pārraide? (Kā)

SATA cietā diska savienojumi ir ātrāki nekā vecāki PATA cietā diska savienojumi, un to pašu var teikt par ārējo kabeļu standartiem, taču tas ir pret intuitīvu: kāpēc paralēlā pārraide nebūs ātrāka?

Šodienas jautājumu un atbilžu sesija mums priecājas par SuperUser - Stack Exchange dalību, kas ir kopienas vadīta Q & A tīmekļa vietņu grupa.

Jautājums

SuperUser lasītājs Modest ir interesanti par datu pārraides ātrumu paralēlos un seriālos savienojumos:

Intuitīvi, jūs domājat, ka paralēla datu pārraide būtu ātrāka nekā sērijas datu pārraide; Paralēli vienlaikus tiek pārsūtīti daudzi biti, bet sērijveidā vienlaikus veicat vienu bitu.

Tātad, kas padara SATA saskarnes ātrāk nekā PATA, PCI-e ierīces, kas ir ātrāk nekā PCI, un seriālo portu ātrāk nekā paralēli?

Lai gan ir viegli iekļauties argumentācijā, ka SATA ir jaunāka nekā PATA, darbā jābūt konkrētam mehānismam, nevis tikai vecumam.

Atbilde

SuperUser ieguldītājs Mpy piedāvā ieskatu pārraides veidu raksturā:

Jūs to nevarat formulēt šādā veidā.

Seriālā pārraide irlēnāk nekā paralēlā pārraide, ņemot vērāvienāda signāla frekvence. Izmantojot paralēlo pārraidi, jūs varat pārsūtīt vienu vārdu vienā ciklā (piemēram, 1 baits = 8 biti), bet tikai ar sērijas pārraidi (piemēram, 1 bitu).

Iemesls mūsdienu ierīcēm, kas izmanto sērijas pārraidi, ir šāds:

  • Jūs nevarat palielināt signāla frekvenci paralēlai pārraidei bez ierobežojumiem, jo ​​pēc konstrukcijas visiem signāliem no raidītāja jāierodas uztvērēju pietajā pašā laikā. To nevar garantēt augstām frekvencēm, jo ​​jūs nevarat garantēt, kasignāla tranzīta laiks ir vienāds visām signāla līnijām (domājiet par dažādiem ceļiem pamattīklā). Jo augstāka ir frekvence, jo mazāka ir atšķirība. Tādējādi uztvērējam jāgaida, kamēr visas signālu līnijas ir atrisinātas - acīmredzot, gaidīšana pazemina pārsūtīšanas ātrumu.
  • Vēl viens labs punkts (no šī amata) ir tas, ka jāņem vērāšķērsruna ar paralēlo signālu līnijām. Jo augstāka ir frekvence, jo izteiktāka šķērsruna izpaužas, un ar to lielāka ir bojāto vārdu varbūtība un nepieciešamība to retranslēt. [1]

Tātad, pat ja jūs nododat mazāk datu cikla laikā ar sērijas pārraidi, jūs varat pāriet uz daudz augstākām frekvencēm, kā rezultātā ir lielāks tīrais pārsūtīšanas ātrums.

[1] Tas arī izskaidro, kāpēc UDMA-kabeļi (paralēla ATA ar lielāku pārsūtīšanas ātrumu) bija divreiz vairāk vadu kā tapas. Katra otrā stieple tika iezemēta, lai samazinātu šķērsruna.

Scott Chamberlain atgādina Myp atbildi un paplašina dizaina ekonomiku:

Problēma ir sinhronizācija.

Sūtot paralēli, jums ir jānovērtē visas līnijas tieši tajā pašā brīdī, jo ātrāk logu lielums šim brīdim kļūst mazāks un mazāks, galu galā tas var būt tik mazs, ka daži vadi joprojām var stabilizēties kamēr citi ir pabeigti, pirms pagājis laiks.

Sūtot sērijas numuru, jums vairs nav jāuztraucas par visām līnijām, kas stabilizē, tikai vienu rindu. Un tas ir rentablāk, ja vienā līnijā stabilizējas 10 reizes ātrāk nekā pievienot 10 līnijas ar tādu pašu ātrumu.

Dažas lietas, piemēram, PCI Express, ir vislabākās no abām pasaulēm, tās veido paralēlu seriālo savienojumu komplektu (16x portam jūsu mātesplatē ir 16 sērijas savienojumi). Tādējādi katrai rindai nav jābūt perfektā sinhronizācijā ar citām līnijām, tikmēr, kamēr otrā galā esošais kontrolleris var pārkārtot datu "paketes", kad tās izmanto pareizo secību.

PCI-Express lappusē How Stuff Works darbojas ļoti labs padziļināts izklāsts par to, kā seriālā PCI Express var būt ātrāks paralēli PCI vai PCI-X.

TL; DR versija: Vieglāk izveidot vienu savienojumu 16 reizes ātrāk nekā 8 pieslēgumus, 2 reizes ātrāk, kad nokļūstat ļoti augstās frekvencēs.

Vai kaut ko pievienot paskaidrojumam? Skatieties komentāros. Vēlaties lasīt citas atbildes no citiem tehnoloģiju savvy Stack Exchange lietotājiem? Šeit skatiet pilnu diskusiju pavedienu.