מדוע העברת נתונים טוריים מהירה יותר מאשר העברת נתונים מקבילים?

חיבורי כונן קשיח מסוג SATA

הם מהר יותר מאשר חיבורי כונן קשיח PATA קשיחים ואותו הדבר ניתן לומר לגבי תקני הכבלים החיצוניים, אך זהו אנטי-אינטואיטיבי: מדוע לא יהיה השידור המקביל מהיר יותר?

השאלה של היום &מפגש תשובה מגיע אלינו באדיבות SuperUser - חלוקה של סטאק שערי, קהילה מונחה קיבוץ של Q & אתרי אינטרנט.

השאלה

קורא SuperUser צנוע הוא סקרן לגבי העברת נתונים יומיים של חיבורים מקבילים טורי:

באופן אינטואיטיבי, היית חושב כי שידור נתונים מקבילי צריך להיות מהיר יותר מאשר שידור נתונים סדרתי;במקביל אתה מעביר סיביות רבות בו זמנית, ואילו בסידורי אתה עושה קצת אחד בכל פעם.

אז מה עושה ממשקי SATA מהר יותר מאשר PATA, PCI-E התקנים מהר יותר PCI, יציאות טוריות מהר יותר מקביל?

אמנם קל ליפול לתוך ההיגיון כי SATA הוא חדש יותר מאשר PATA, חייב להיות מנגנון בטון יותר בעבודה מאשר רק בגיל.

תשובה

SuperUser תורם Mpy מציעה כמה תובנות לגבי אופיו של סוגי השידור:

אתה לא יכול לנסח את זה ככה.

שידור סידורי הוא איטי יותר מאשר שידור מקביל בהתחשב בתדר האות . באמצעות שידור מקביל ניתן להעביר מילה אחת לכל מחזור( למשל, בית אחד = 8 סיביות), אך עם שידור טורי רק חלק קטן ממנו( למשל 1 סיביות).

הסיבה לשימוש במכשירים מודרניים באמצעות שידור סדרתי היא

• : לא ניתן להגדיל את תדר האות עבור שידור מקביל ללא הגבלה, משום שעל פי התכנון, כל האותות מהמשדר צריכים להגיע למקלט ב באותו זמן .זה לא יכול להיות מובטחת עבור תדרים גבוהים, כפי שאתה לא יכול להבטיח כי אות זמן המעבר שווה עבור כל קווי האות( לחשוב על נתיבים שונים על mainboard).ככל שהתדר גבוה יותר, ההבדלים הזעירים יותר חשובים.לפיכך המקלט צריך לחכות עד שכל קווי האות מיושבים - כמובן, מחכה מוריד את קצב ההעברה.
• נקודה נוספת טובה( מן הפוסט הזה) היא כי יש לשקול crosstalk עם קווי אות מקבילים.ככל שהתדר גבוה יותר, ההצלבה הבולטת יותר מקבלת ועמה ההסתברות של מילה פגומה והצורך לשדר אותה מחדש.[1]

אז, גם אם אתה מעביר פחות נתונים לכל מחזור עם שידור טורי, אתה יכול ללכת תדרים גבוהים הרבה יותר וכתוצאה מכך שיעור העברה נטו גבוהה יותר.

[1] זה גם מסביר מדוע UDMA-כבלים( ATA מקביל עם מהירות העברה מוגברת) היו כפליים חוטים כמו סיכות.כל חוט שני היה מקורקע כדי להפחית crosstalk.

סקוט צ'מברליין מהדהד התשובה של Myp ומתרחב על הכלכלה של עיצוב:

הבעיה היא סנכרון.

כאשר אתה שולח במקביל עליך למדוד את כל השורות באותו רגע בדיוק, כמו שאתה הולך מהר יותר את גודל החלון לרגע זה הופך קטן יותר ויותר, בסופו של דבר זה יכול לקבל כל כך קטן, כי חלק מהחוטים עדיין יכול להיותייצוב בעוד שאחרים סיימו לפני שנגמר לך הזמן.

על ידי שליחת בסידורי אתה כבר לא צריך לדאוג לגבי כל השורות התייצבות, רק שורה אחת.וזה יותר חסכוני לעשות קו אחד לייצב 10 פעמים מהר יותר מאשר להוסיף 10 שורות באותה מהירות.

כמה דברים כמו PCI Express עושים את הטוב שבשני העולמות, הם עושים סדרה מקבילה של חיבורים טוריים( ליציאה 16x על לוח האם שלך יש 16 חיבורים סדרתיים).על ידי כך שכל שורה לא צריכה להיות מסונכרנת לחלוטין עם הקווים האחרים, כל עוד הבקר בקצה השני יכול לסדר מחדש את "מנות" הנתונים כפי שהם באים באמצעות הסדר הנכון.

הדף כיצד עובד דברים עבור PCI-Express עושה בדיקה טובה מאוד לעומק על איך PCI Express בסידורי יכול להיות מהיר יותר מאשר PCI או PCI-X במקביל.

TL; DR גרסה: קל יותר לבצע חיבור אחד 16 פעמים מהר יותר מאשר 8 קשרים ללכת 2 פעמים מהר יותר כאשר אתה מגיע לתדרים גבוהים מאוד.

יש משהו להוסיף להסבר?נשמע את ההערות.רוצה לקרוא תשובות נוספות ממשתמשים אחרים בעלי ידע טכנולוגי?בדוק את נושא הדיון המלא כאן.