Miért gyorsabb a soros adatátvitel, mint a párhuzamos adatátvitel?
A SATA merevlemez-csatlakozások gyorsabbak, mint a régebbi PATA-merevlemez-kapcsolatok, és ugyanez mondható el a külső kábelezési szabványokról, de ez ellentétes: miért nem lenne gyorsabb a párhuzamos átvitel?
A mai Kérdések és válaszok munkamenet a Jóvagyon - a Stack Exchange alosztályának, a közösség által vezérelt Q&A webhelyek csoportjának köszönhetően..
A kérdés
A SuperUser olvasó Modest kíváncsi a párhuzamos és soros kapcsolatok adatátviteli sebességére:
Intuitív módon úgy gondolja, hogy a párhuzamos adatátvitelnek gyorsabbnak kell lennie, mint a soros adatátvitel; ezzel párhuzamosan egyszerre több bitet is továbbítunk, míg a sorozatokban egy darabot csinálsz egyszerre.
Tehát mi teszi gyorsabbá a SATA interfészt, mint a PATA, PCI-e eszközök, mint a PCI, és a soros portok gyorsabbak, mint a párhuzamosak?
Noha könnyű beletenni az érvelésbe, hogy a SATA újabb a PATA-nál, egy konkrétabb mechanizmusnak kell lennie, mint a korhatár.
A válasz
A SuperUser közreműködő Mpy némi betekintést nyújt az átviteli típusok természetébe:
Ezt nem lehet így megfogalmazni.
A soros átvitel lassabb mint a párhuzamos átvitel ugyanaz a jelfrekvencia. Párhuzamos átvitellel egy ciklusonként egy szót (pl. 1 bájt = 8 bit) lehet átvinni, de soros átvitele csak egy töredéke (például 1 bit).
A modern eszközök soros átvitelt használnak:
- A jelfrekvencia nem korlátozható a párhuzamos átvitelre korlátozás nélkül, mert a tervezés alapján az adóból érkező összes jelnek meg kell érkeznie a vevőhöz: ugyanakkor. Ez nem garantálható magas frekvenciák esetén, mivel nem garantálhatja, hogy a jelátviteli idő az összes jelvonallal egyenlő (gondolj a különböző utakra az alaplapon). Minél nagyobb a frekvencia, annál kisebbek a különbségek. Ezért a vevőkészüléknek várnia kell, amíg az összes jelvezeték ki nem kerül - nyilvánvalóan a várakozás csökkenti az átviteli sebességet.
- Egy másik jó pont (ebből a hozzászólásból) az, hogy figyelembe kell venni áthallás párhuzamos jelvonallal. Minél nagyobb a frekvencia, annál erősebb a keresztkötés, és annál nagyobb a sérült szó valószínűsége és az újraküldés szükségessége. [1]
Tehát még akkor is, ha a ciklusonként kevesebb adatot továbbít egy soros átvitellel, akkor sokkal magasabb frekvenciákat érhet el, ami magasabb nettó átviteli sebességet eredményez.
[1] Ez azt is magyarázza, hogy az UDMA-kábelek (párhuzamos ATA a megnövekedett átviteli sebességgel) kétszer annyi vezetéket kaptak, mint a csapok. Minden második vezetéket földeltünk, hogy csökkentse az áthidalást.
Scott Chamberlain visszhangozza Myp válaszait, és kiterjeszti a design gazdaságosságát:
A probléma a szinkronizálás.
Ha párhuzamosan küldünk, akkor pontosan ugyanabban a pillanatban kell mérni az összes vonalat, mivel gyorsabban megy az ablak mérete ahhoz a pillanathoz, hogy kisebb és kisebb lesz, végül annyira kicsi, hogy néhány vezeték még stabilizálódhat míg mások befejeződtek, mielőtt elfogyott az idő.
A soros küldéssel nem kell többé aggódnia az összes vonal stabilizálására, csak egy sorra. És költséghatékonyabb, ha egy sort 10-szer gyorsabban stabilizálunk, mintha 10 vonalat adnánk ugyanarra a sebességre.
Néhány olyan dolog, mint a PCI Express mindkét világ legjobbja, párhuzamos soros kapcsolatokkal rendelkezik (az alaplap 16x-os portja 16 soros csatlakozással rendelkezik). Ezzel mindegyik sornak nem kell tökéletes szinkronban lennie a többi vonallal, mindaddig, amíg a másik végén lévő vezérlő át tudja rendezni az adatok „csomagjait”, amikor a megfelelő sorrendet használják.
A PCI-Express How Stuff Works lapja nagyon jól megvizsgálja, hogy a PCI Express soros lehet gyorsabb, mint a PCI vagy a PCI-X párhuzamosan.
TL; DR verzió: Egyszerûbb kapcsolat létrehozása 16-szor gyorsabb, mint a 8 kapcsolat 2-szer gyorsabb, ha nagyon magas frekvenciákra jut.
Van valami, amit hozzá kell adni a magyarázathoz? Kikapcsolja a megjegyzéseket. Szeretne további válaszokat olvasni más tech-savvy Stack Exchange felhasználóktól? Nézze meg a teljes beszélgetés szálát itt.
