10Aug
SATA są szybsze niż w przypadku starszych dysków twardych PATA, a to samo dotyczy zewnętrznych standardów okablowania, ale jest to sprzeczne z intuicją: dlaczego równoległa transmisja nie byłaby szybsza?
Dzisiejsze pytanie &Sesja odpowiedzi przychodzi do nas dzięki uprzejmości SuperUser - poddziału Stack Exchange, opartego na społecznościach grupy Q & A.
Pytanie
Czytnik SuperUser Modest jest ciekawy szybkości przesyłania danych połączeń równoległych i szeregowych:
Intuicyjnie można by pomyśleć, że równoległa transmisja danych powinna być szybsza niż szeregowa transmisja danych;równolegle przenosisz wiele bitów w tym samym czasie, podczas gdy w trybie szeregowym robisz jeden bit na raz.
Co sprawia, że interfejsy SATA są szybsze niż urządzenia PATA, PCI-e szybsze niż PCI i porty szeregowe szybsze niż równoległe?
Chociaż łatwo można przypuszczać, że SATA jest nowsza od PATA, musi istnieć bardziej konkretny mechanizm w działaniu niż wiek.
Odpowiedź Mpy
SuperUser Mpy oferuje wgląd w naturę typów transmisji:
Nie możesz tego sformułować w ten sposób.
Szeregowa transmisja jest wolniejsza niż transmisja równoległa z o tej samej częstotliwości . W przypadku transmisji równoległej można przesłać jedno słowo na cykl( na przykład 1 bajt = 8 bitów), ale z transmisją szeregową tylko część z nich( na przykład 1 bit).
Powodem, dla którego nowoczesne urządzenia wykorzystują transmisję szeregową jest:
- Nie można zwiększyć częstotliwości sygnału dla transmisji równoległej bez ograniczeń, ponieważ, zgodnie z projektem, wszystkie sygnały z nadajnika muszą dotrzeć do odbiornika w tym samym czasie .Nie można tego zagwarantować dla wysokich częstotliwości, ponieważ nie można zagwarantować, że czas tranzytu sygnału jest równy dla wszystkich linii sygnałowych( pomyśl o różnych ścieżkach na płycie głównej).Im wyższa częstotliwość, tym mniejsze różnice. W związku z tym odbiornik musi poczekać, aż wszystkie linie sygnałowe zostaną ustalone - oczywiście oczekiwanie obniża szybkość transmisji.
- Kolejnym dobrym punktem( z tego posta) jest to, że należy wziąć pod uwagę z równoległymi liniami sygnałowymi. Im wyższa częstotliwość, tym wyraźniejszy jest przesłuch, a wraz z nim wyższe prawdopodobieństwo uszkodzenia słowa i potrzeba jego retransmisji.[1]
Tak więc, nawet jeśli przenosisz mniej danych na cykl za pomocą transmisji szeregowej, możesz przejść do znacznie wyższych częstotliwości, co skutkuje wyższą szybkością transferu netto.
[1] Wyjaśnia to również, dlaczego kable UDMA( równoległa ATA ze zwiększoną szybkością przesyłania) miały dwa razy więcej przewodów niż szpilki. Co drugi przewód był uziemiony w celu zmniejszenia przesłuchu.
Scott Chamberlain powtarza odpowiedź Mypa i rozwija ekonomikę projektowania:
Problemem jest synchronizacja.
Kiedy wysyłasz równolegle, musisz zmierzyć wszystkie linie dokładnie w tym samym momencie, ponieważ poruszasz się szybciej, ponieważ rozmiar tego okna staje się coraz mniejszy, w końcu może stać się tak mały, że niektóre z przewodów mogą być nadalstabilizacja, podczas gdy inne są zakończone, zanim zabrakło czasu.
Wysyłając szeregowy nie musisz już martwić się o wszystkie linie stabilizujące, tylko jedną linię.Bardziej opłacalne jest, aby jedna linia ustabilizowała się 10 razy szybciej niż 10 linii z tą samą prędkością.
Niektóre rzeczy, takie jak PCI Express, robią to, co najlepsze z obu światów, wykonują równoległy zestaw połączeń szeregowych( port 16x na płycie głównej ma 16 połączeń szeregowych).Dzięki temu każda linia nie musi być idealnie zsynchronizowana z pozostałymi liniami, tak długo, jak kontroler na drugim końcu może zmienić kolejność "pakietów" danych, kiedy przychodzą one w prawidłowej kolejności.
Strona How Stuff Works dla PCI-Express bardzo dobrze wyjaśnia, jak PCI Express w szeregach może być szybszy niż PCI lub PCI-X równolegle.
TL; DR Wersja: Łatwiej jest zrobić jedno połączenie przejść 16 razy szybciej niż 8 połączeń przejść 2 razy szybciej po osiągnięciu bardzo wysokich częstotliwości.
Czy chcesz coś dodać do wyjaśnienia? Dźwięk w komentarzach. Chcesz przeczytać więcej odpowiedzi od innych użytkowników Stack Exchange, którzy znają się na technologii? Sprawdź cały wątek dyskusji tutaj.
