10Aug

Γιατί η μετάδοση σειριακών δεδομένων είναι ταχύτερη από τη μετάδοση παράλληλων δεδομένων;

Οι συνδέσεις σκληρού δίσκου

SATA είναι ταχύτερες από τις παλαιότερες συνδέσεις σκληρών δίσκων PATA και το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για τα πρότυπα εξωτερικής καλωδίωσης, αλλά αυτό είναι αντίθετο-διαισθητικό: γιατί η παράλληλη μετάδοση δεν θα ήταν ταχύτερη;

Η σημερινή ερώτηση &Η συνάντηση απαντήσεων έρχεται με την ευγένεια του SuperUser - μια υποδιαίρεση του Stack Exchange, μια κοινότητα-καθοδηγούμενη ομαδοποίηση Q & A ιστοσελίδες.

Η ερώτηση

Reader SuperUser Modest είναι περίεργη σχετικά με τις ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων των παράλληλων και σειριακών συνδέσεων:

Δυστυχώς, νομίζετε ότι η παράλληλη μετάδοση δεδομένων θα πρέπει να είναι ταχύτερη από τη μετάδοση σειριακών δεδομένων.παράλληλα μεταφέρετε πολλά bits ταυτόχρονα, ενώ σε σειριακό κάνετε ένα bit κάθε φορά.

Έτσι τι κάνει τα SATA διασυνδέσεις ταχύτερα από τα PATA, PCI-e συσκευές ταχύτερα από το PCI, και τις σειριακές θύρες γρηγορότερα από παράλληλα;

Ενώ είναι εύκολο να πέσει κανείς στο σκεπτικό ότι το SATA είναι νεότερο από το PATA, πρέπει να υπάρχει ένας πιο συγκεκριμένος μηχανισμός στην εργασία απ ​​'ό, τι η ηλικία.

Ο συνεισφέρων

SuperUser Mpy προσφέρει κάποια εικόνα για τη φύση των τύπων μετάδοσης:

Δεν μπορείτε να το διατυπώσετε με αυτό τον τρόπο.

Η σειριακή μετάδοση είναι βραδύτερη από την παράλληλη μετάδοση δεδομένης της ίδιας συχνότητας . Με παράλληλη μετάδοση μπορείτε να μεταφέρετε μία λέξη ανά κύκλο( π.χ. 1 byte = 8 bits) αλλά με μια σειριακή μετάδοση μόνο ένα κλάσμα( π.χ. 1 bit).

Ο λόγος για τον οποίο οι σύγχρονες συσκευές χρησιμοποιούν σειριακή μετάδοση είναι οι εξής:

  • Δεν μπορείτε να αυξήσετε τη συχνότητα σήματος για παράλληλη μετάδοση χωρίς περιορισμούς, διότι, σχεδιαστικά, όλα τα σήματα από τον πομπό πρέπει να φθάσουν στον δέκτη στο την ίδια ώρα .Αυτό δεν μπορεί να διασφαλιστεί για υψηλές συχνότητες, καθώς δεν μπορείτε να εγγυηθούμε ότι ο χρόνος διέλευσης σήματος είναι ίσος για όλες τις γραμμές σήματος( σκεφτείτε διαφορετικές διαδρομές στην κεντρική πλακέτα).Όσο υψηλότερη είναι η συχνότητα, τόσο πιο μικρές διαφορές έχουν σημασία.Ως εκ τούτου, ο δέκτης πρέπει να περιμένει μέχρι να εγκατασταθούν όλες οι γραμμές σήματος - προφανώς, η αναμονή μειώνει την ταχύτητα μεταφοράς.
  • Ένα άλλο καλό σημείο( από αυτό το post) είναι ότι κάποιος πρέπει να εξετάσει την αλληλοσυμπλήρωση με παράλληλες γραμμές σήματος.Όσο υψηλότερη είναι η συχνότητα, τόσο πιο έντονη γίνεται η αλληλογραφία και με αυτό τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα μιας αλλοιωμένης λέξης και η ανάγκη να την αναμεταδώσετε ξανά.[1]

Έτσι, ακόμα και αν μεταφέρετε λιγότερα δεδομένα ανά κύκλο με σειριακή μετάδοση, μπορείτε να πάτε σε πολύ υψηλότερες συχνότητες που οδηγούν σε υψηλότερο καθαρό ρυθμό μετάδοσης.

[1] Αυτό εξηγεί επίσης γιατί τα καλώδια UDMA( παράλληλη ATA με αυξημένη ταχύτητα μεταφοράς) είχαν διπλάσια καλώδια με καρφίτσες.Κάθε δεύτερο σύρμα ήταν γειωμένο για να μειώσει τη διάβρωση.

Ο Scott Chamberlain αντανακλά την απάντηση του Myp και επεκτείνει τα οικονομικά του σχεδιασμού:

Το πρόβλημα είναι ο συγχρονισμός.

Όταν στέλνετε παράλληλα πρέπει να μετρήσετε όλες τις γραμμές στην ίδια ακριβώς στιγμή, καθώς πηγαίνετε γρηγορότερα το μέγεθος του παραθύρου για εκείνη τη στιγμή γίνεται μικρότερο και μικρότερο, τελικά μπορεί να γίνει τόσο μικρό που κάποια από τα καλώδια μπορεί να εξακολουθούν να είναισταθεροποιώντας ενώ οι άλλοι τελειώνουν πριν περάσετε έξω από το χρόνο.

Με την αποστολή σε σειρά δεν χρειάζεται πλέον να ανησυχείτε για όλες τις γραμμές σταθεροποίησης, μόνο μία γραμμή.Και είναι πιο αποδοτικό να κάνεις μια γραμμή να σταθεροποιείται 10 φορές γρηγορότερα από ότι να προσθέσεις 10 γραμμές με την ίδια ταχύτητα.

Μερικά πράγματα όπως το PCI Express κάνουν το καλύτερο και των δύο κόσμων, κάνουν ένα παράλληλο σύνολο σειριακών συνδέσεων( η 16x θύρα στη μητρική σας πλατφόρμα έχει 16 σειριακές συνδέσεις).Κάνοντας αυτό, κάθε γραμμή δεν χρειάζεται να είναι σε τέλειο συγχρονισμό με τις άλλες γραμμές, αρκεί ο ελεγκτής στο άλλο άκρο να μπορεί να αναδιατάξει τα "πακέτα" των δεδομένων καθώς εισέρχονται χρησιμοποιώντας τη σωστή σειρά.

Η σελίδα του έργου How Stuff Works for PCI-Express κάνει μια πολύ καλή εξήγηση στο βάθος σχετικά με το πως το PCI Express σε σειριακό επίπεδο μπορεί να είναι ταχύτερο από το PCI ή το PCI-X παράλληλα.

TL, DR Έκδοση: Είναι ευκολότερο να κάνετε μία σύνδεση πάει 16 φορές γρηγορότερη από 8 συνδέσεις κινούνται 2 φορές γρηγορότερα μόλις φτάσετε σε πολύ υψηλές συχνότητες.

Έχετε κάτι να προσθέσετε στην εξήγηση;Απενεργοποιήστε τα σχόλια.Θέλετε να διαβάσετε περισσότερες απαντήσεις από άλλους χρήστες τεχνολογίας Stack Exchange;Δείτε το πλήρες νήμα συζήτησης εδώ.