Mengapa Transmisi Data Serial Lebih Cepat Daripada Penghantaran Data Selari?
Sambungan cakera keras SATA adalah lebih cepat daripada sambungan cakera keras PATA yang lebih tua dan yang sama boleh dikatakan untuk standard kabel luaran, tetapi ini adalah kontra-intuitif: kenapa transmisi selari tidak akan lebih cepat?
Sesi Soalan & Jawapan hari ini datang kepada kami dengan ihsan SuperUser-bahagian pembahagian Stack Exchange, kumpulan yang diketuai oleh komuniti laman web Q & A.
Soalan
Pembaca SuperUser Modest ingin tahu mengenai kadar pemindahan data sambungan selari dan siri:
Secara intuitif, anda akan menganggap bahawa transmisi data selari harus lebih cepat daripada transmisi data bersiri; selari anda memindahkan banyak bit pada masa yang sama, sedangkan dalam siri anda melakukan satu bit pada satu masa.
Jadi apa yang membuat antaramuka SATA lebih cepat daripada PATA, peranti PCI-e lebih cepat daripada PCI, dan port bersiri lebih cepat daripada selari?
Walaupun mudah untuk jatuh ke dalam alasan bahawa SATA lebih baru daripada PATA, mesti ada mekanisme yang lebih konkrit di tempat kerja daripada hanya berumur.
Jawapan
Penyumbang SuperUser Mpy menawarkan beberapa pandangan tentang sifat jenis penghantaran:
Anda tidak boleh merumuskannya dengan cara ini.
Penghantaran Serial adalah lebih perlahan daripada penghantaran selari yang diberi frekuensi isyarat yang sama. Dengan transmisi selari anda boleh memindahkan satu perkataan setiap kitaran (mis. 1 byte = 8 bit) tetapi dengan transmisi bersiri hanya pecahannya (mis. 1 bit).
Sebab peranti moden menggunakan penghantaran siri adalah seperti berikut:
- Anda tidak dapat meningkatkan kekerapan isyarat untuk transmisi selari tanpa batasan, karena, oleh rancangan, semua isyarat dari pemancar perlu tiba di penerima di pada masa yang sama. Ini tidak boleh dijamin untuk frekuensi tinggi, kerana anda tidak dapat menjamin bahawa masa transit isyarat adalah sama untuk semua garisan isyarat (memikirkan jalan yang berlainan di papan utama). Semakin tinggi frekuensi, perbezaan yang lebih kecil adalah penting. Oleh itu penerima perlu menunggu sehingga semua talian isyarat diselesaikan - dengan jelas, menunggu menurunkan kadar pemindahan.
- Satu lagi perkara yang baik (dari jawatan ini) adalah bahawa seseorang perlu dipertimbangkan crosstalk dengan garisan isyarat selari. Semakin tinggi kekerapan, crosstalk yang lebih jelas diperolehi dan dengan itu semakin tinggi kebarangkalian perkataan yang rosak dan keperluan untuk mengirim semulanya. [1]
Jadi, walaupun anda memindahkan kurang data setiap kitaran dengan penghantaran siri, anda boleh pergi ke frekuensi yang lebih tinggi yang menyebabkan kadar pemindahan bersih yang lebih tinggi.
[1] Ini juga menjelaskan mengapa UDMA-Kabel (Parallel ATA dengan peningkatan kelajuan pemindahan) mempunyai dua kali lebih banyak wayar sebagai pin. Setiap wayar kedua didasarkan untuk mengurangkan crosstalk.
Scott Chamberlain menyuarakan jawapan Myp dan memperluaskan reka bentuk ekonomi:
Masalahnya ialah penyegerakan.
Apabila anda menghantar selari, anda mesti mengukur semua garisan pada saat yang sama, ketika anda pergi dengan lebih cepat ukuran jendela untuk saat itu menjadi lebih kecil dan lebih kecil, akhirnya ia bisa menjadi begitu kecil sehingga beberapa kabel masih dapat menstabilkan sementara yang lain selesai sebelum anda kehabisan masa.
Dengan menghantar secara bersiri anda tidak lagi perlu bimbang tentang semua garis penstabilan, hanya satu baris. Dan ia lebih cekap untuk membuat satu talian menstabilkan 10 kali lebih cepat daripada menambah 10 baris pada kelajuan yang sama.
Sesetengah perkara seperti PCI Express melakukan yang terbaik dari kedua-dua dunia, mereka melakukan set sambungan siri selari (port 16x pada motherboard anda mempunyai 16 sambungan bersiri). Dengan melakukan itu setiap baris tidak perlu berada dalam segerak yang sempurna dengan baris lain, selagi pengawal di ujung yang lain dapat menyusun semula "paket" data ketika mereka menggunakan perintah yang betul.
Halaman Bagaimana Cara Kerja untuk PCI-Express melakukan penjelasan yang sangat baik secara mendalam tentang bagaimana PCI Express dalam siri boleh lebih cepat daripada PCI atau PCI-X secara selari.
TL; DR Versi: Ia lebih mudah untuk membuat sambungan tunggal pergi 16 kali lebih cepat daripada 8 sambungan pergi 2 kali lebih cepat sekali anda mendapat frekuensi yang sangat tinggi.
Mempunyai sesuatu untuk menambah penjelasannya? Bunyi dalam komen. Ingin membaca lebih banyak jawapan dari pengguna Stack Exchange yang berteknologi tinggi? Lihat thread perbincangan penuh di sini.
