10Aug

Kodėl serijinės duomenų perdavimo greitesnis nei lygiagrečiai duomenų perdavimas?

SATA kietojo disko jungtys yra greitesnės nei vyresnės PATA kietojo disko jungtys. Tas pats pasakytina ir apie išorinius kabelių standartus, tačiau tai yra nejautri: kodėl lygiagretusis perdavimas nebūtų greitesnis?

Šiandienos klausimas &Atsakymų sesija ateina pas mus iš "SuperUser" - "Stack Exchange", bendruomenės pagrįstos "Q & A" svetainių grupės pasidalijimo.

Klausimas

SuperUser skaitytuvas Modest žiūri į duomenų perdavimo greitį lygiagrečių ir serijinių jungčių:

Intuityviai, jūs manote, kad lygiagrečiai duomenų perdavimas turėtų būti greitesnis nei nuosekliųjų duomenų perdavimas;lygiagrečiai jūs perduodate daug bitų tuo pačiu metu, tuo tarpu serijinėje versijoje jūs darote vieną bitą vienu metu.

Taigi, kas daro "SATA" sąsajas greičiau nei PATA, PCI-e įrenginius, greitesnius nei PCI, ir nuosekliuosius prievadus greičiau nei lygiagrečiai?

Nors lengva patekti į argumentus, kad SATA yra naujesnė nei PATA, darbo vietoje turi būti labiau konkretus mechanizmas nei tik senatvės.

Atsakymas

SuperUser autorius Mpy siūlo keletą įžvalgų apie perdavimo tipų pobūdį:

Jūs negalite suformuluoti taip.

Serijinis perdavimas yra lėtesnis nei lygiagretus perdavimas, atsižvelgiant į tą patį signalo dažnį . Naudojant lygiagretųjį transliavimą, galite perkelti vieną žodį per ciklą( pvz., 1 baitą = 8 bitai), bet tik nuoseklųjį perdavimą( pvz., 1 bitas).

Priežastis, dėl kurios šiuolaikiniai įrenginiai naudoja serijinę perdavimo funkciją:

  • Jūs negalite padidinti signalo dažnio lygiagrečiam perdavimui be apribojimų, nes pagal konstrukciją visi siųstuvo signalai turi pasirodyti imtuve tuo pačiu metu .Tai negalima garantuoti dideliems dažnims, nes negalite garantuoti, kad signalo tranzito laikas yra lygus visoms signalų linijoms( pagalvokite apie skirtingus pagrindinės plokštės kelius).Kuo didesnis dažnis, tuo mažesni skirtumai. Taigi imtuvas turi palaukti, kol atsiras visos signalo linijos - akivaizdu, kad laukimas sumažina perdavimo spartą.
  • Dar vienas geras dalykas( iš šio įrašo) yra tai, kad reikia atsižvelgti į crosstalk su lygiagrečiosios signalinės linijos. Kuo didesnis dažnis, tuo didesnis pasireiškia pertrūkiais, tuo didesnis yra sugadinto žodžio tikimybė ir būtinybė jį retransliuoti.[1]

Taigi, net jei per ciklą perduodate mažiau duomenų su nuosekliu perdavimu, galite pereiti prie daug didesnio dažnio, dėl kurio padidėja grynoji perdavimo sparta.

[1] Tai taip pat paaiškina, kodėl UDMA kabeliai( lygiagrečiai ATA su padidintu perdavimo greičiu) turėjo dvigubai daugiau laidų kaip kaiščiai. Kiekviena antroji viela buvo įžeminta, kad būtų sumažinta crossover.

Scott Chamberlain atsako Myp atsakymu ir išplečia dizaino ekonomiją:

Problema yra sinchronizavimas.

Kai siunčiate lygiagrečiai, jūs turite išmatuoti visas linijas tuo pačiu momentu, kaip jūs einate greičiau, tuo metu lango dydis mažėja ir mažėja, galų gale jis gali būti toks mažas, kad kai kurie laidai vis tiek gali būtistabilizuojant, o kiti - baigę, kol pasibaigsite laiko.

Siunčiant seriją, jums nereikės nerimauti dėl visų stabilizuojančių eilučių, tik vieną eilutę.Tai yra ekonomiškai efektyvesnė, jei vieną liniją stabilizuosite 10 kartų greičiau nei pridėkite 10 eilučių tuo pačiu greičiu.

Kai kurie dalykai, kaip PCI Express, daro geriausius abu pasaulius, jie atlieka lygiagrečių serijinių jungčių rinkinį( jūsų 16x jungtis prie jūsų pagrindinės plokštės turi 16 serijinių jungčių).Tuo tikslu kiekviena eilutė neturi būti tobulai sinchronizuoti su kitomis eilutėmis, tik tuo atveju, kai kito galo valdiklis gali pertvarkyti "duomenų paketus", kai jie naudojasi teisinga tvarka.

"How Stuff Works" puslapis skirtas PCI-Express, labai gerai išsiaiškina, kaip PCI Express serijiniame procese gali būti greitesnis nei lygiagrečiai PCI arba PCI-X.

TL; DR Versija: Vieną jungtį lengviau padaryti 16 kartų greičiau nei 8 jungtys, 2 kartus greičiau, kai pasiekiate labai aukštus dažnius.

Ar ką nors pridėti prie paaiškinimo? Garsas išjungtas komentaruose. Norite skaityti daugiau atsakymų iš kitų "Tech-savvy Stack Exchange" vartotojų?Patikrinkite visą diskusijų temą čia.