10Aug

Pourquoi la transmission de données en série est-elle plus rapide que la transmission de données parallèle?

Les connexions du disque dur

SATA sont plus rapides que les anciennes connexions du disque dur PATA et il en va de même pour les normes de câblage externes, mais cela est contre-intuitif: pourquoi la transmission parallèle ne serait-elle pas plus rapide?

Question d'aujourd'hui &La session de réponse nous est offerte par SuperUser, une subdivision de Stack Exchange, un regroupement communautaire de sites Web Q & A.

La question

SuperUser lecteur Modest est curieux au sujet des taux de transfert de données de connexions parallèles et série:

Intuitivement, vous pensez que la transmission de données en parallèle devrait être plus rapide que la transmission de données en série;en parallèle, vous transférez plusieurs bits en même temps, alors qu'en série, vous en faites un peu à la fois.

Alors, qu'est-ce qui rend les interfaces SATA plus rapides que les PATA, les périphériques PCI-e plus rapides que les PCI, et les ports série plus rapides que les parallèles?

Bien qu'il soit facile d'admettre que SATA est plus récent que PATA, il doit y avoir un mécanisme plus concret au travail que l'âge.

La réponse

SuperUser contributeur Mpy offre un aperçu de la nature des types de transmission:

Vous ne pouvez pas le formuler de cette façon. La transmission série

est plus lente que la transmission parallèle étant donné même fréquence de signal . Avec une transmission parallèle, vous pouvez transférer un mot par cycle( par exemple 1 octet = 8 bits) mais avec une transmission série seulement une fraction de celui-ci( par exemple 1 bit).

La raison pour laquelle les appareils modernes utilisent la transmission série est la suivante:

  • Vous ne pouvez pas augmenter la fréquence du signal pour une transmission parallèle sans limite, car tous les signaux du transmetteur doivent arriver au en même temps .Cela ne peut pas être garanti pour les hautes fréquences, car vous ne pouvez pas garantir que le temps de transit du signal est égal pour toutes les lignes de signaux( pensez à des chemins différents sur la carte mère).Plus la fréquence est élevée, plus les différences minuscules sont importantes. Par conséquent, le récepteur doit attendre que toutes les lignes de signal soient réglées - évidemment, l'attente réduit le taux de transfert.
  • Un autre bon point( à partir de ce post) est que l'on doit considérer la diaphonie avec des lignes de signaux parallèles. Plus la fréquence est élevée, plus la diaphonie est prononcée et plus la probabilité d'un mot corrompu est grande et plus il est nécessaire de la retransmettre.[1]

Donc, même si vous transférez moins de données par cycle avec une transmission en série, vous pouvez aller à des fréquences beaucoup plus élevées, ce qui entraîne un taux de transfert net plus élevé.

[1] Cela explique aussi pourquoi les câbles UDMA( Parallel ATA avec une vitesse de transfert accrue) ont deux fois plus de fils que de broches. Chaque deuxième fil était relié à la terre pour réduire la diaphonie.

Scott Chamberlain fait écho à la réponse de Myp et développe l'économie du design:

Le problème est la synchronisation.

Lorsque vous envoyez en parallèle vous devez mesurer toutes les lignes exactement au même moment, plus vous allez vite, plus la taille de la fenêtre devient petite et plus petit, plus elle peut devenir si petite que certains fils peuvent encore êtrestabiliser tandis que d'autres sont terminés avant que vous manquiez de temps.

En envoyant en série, vous n'avez plus besoin de vous inquiéter de la stabilisation de toutes les lignes, juste une ligne. Et il est plus rentable de stabiliser une ligne 10 fois plus vite que d'ajouter 10 lignes à la même vitesse.

Certaines choses comme PCI Express font le meilleur des deux mondes, ils font un ensemble parallèle de connexions série( le port 16x sur votre carte mère a 16 connexions série).En faisant cela, chaque ligne n'a pas besoin d'être parfaitement synchronisée avec les autres lignes, aussi longtemps que le contrôleur à l'autre extrémité peut réorganiser les "paquets" de données lorsqu'elles entrent dans l'ordre correct.

La page How Stuff Works pour PCI-Express explique en détail comment le PCI Express en série peut être plus rapide que PCI ou PCI-X en parallèle.

TL; DR Version: Il est plus facile de faire une seule connexion aller 16 fois plus vite que 8 connexions vont 2 fois plus vite une fois que vous arrivez à très hautes fréquences.

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