Připojení pevného disku SATA je rychlejší než starší připojení pevného disku PATA a totéž lze říci o standardech pro externí kabeláž, ale je to protiintuitivní: proč by paralelní přenos nebyl rychlejší?
Dnešní relace Otázky a odpovědi k nám přichází s laskavým svolením SuperUser - členění Stack Exchange, komunitního seskupení webů otázek a odpovědí.
Otázka
Čtečka SuperUser Modest je zvědavá na rychlost přenosu dat paralelního a sériového připojení:
Intuitivně byste si mysleli, že paralelní přenos dat by měl být rychlejší než sériový přenos dat; paralelně přenášíte mnoho bitů najednou, zatímco v seriálu děláte jeden bit po druhém.
Co tedy činí rozhraní SATA rychlejší než PATA, zařízení PCI-e rychlejší než PCI a sériové porty rychlejší než paralelní?
I když je snadné se domnívat, že SATA je novější než PATA, v práci musí existovat konkrétnější mechanismus než jen věk.
Odpověď
Přispěvatel SuperUser, společnost Mpy, nabízí pohled na podstatu typů přenosu:
Takto to nemůžete formulovat.
Sériový přenos je pomalejší než paralelní přenos daný stejná frekvence signálu . Při paralelním přenosu můžete přenést jedno slovo za cyklus (např. 1 bajt = 8 bitů), ale při sériovém přenosu pouze jeho zlomek (např. 1 bit).
Důvod, proč moderní zařízení používají sériový přenos, je následující:
- Nelze zvýšit frekvenci signálu pro paralelní přenos bez omezení, protože záměrně musí všechny signály z vysílače dorazit k přijímači stejný čas . To nelze zaručit pro vysoké frekvence, protože nemůžete zaručit, že doba přenosu signálu je stejné pro všechny signální linky (myslete na různé cesty na základní desce). Čím vyšší frekvence, tím menší rozdíly záleží. Přijímač proto musí čekat, dokud nejsou všechny signální linky usazeny - očividně čekání snižuje přenosovou rychlost.
- Další dobrý bod (od tento příspěvek ) je to, co je třeba vzít v úvahu přeslech s paralelními signálními linkami. Čím vyšší frekvence, tím výraznější přeslechy se zvyšují a tím vyšší je pravděpodobnost poškození slova a potřeba jeho opětovného přenosu. [1]
Takže i když při sériovém přenosu přenášíte méně dat za cyklus, můžete přejít na mnohem vyšší frekvence, což vede k vyšší čisté přenosové rychlosti.
[1] To také vysvětluje proč Kabely UDMA (Paralelní ATA se zvýšenou přenosovou rychlostí) měl dvakrát tolik drátů než kolíky. Každý druhý vodič byl uzemněn, aby se omezil přeslech.
Scott Chamberlain odráží Mypovu odpověď a rozšiřuje ekonomiku designu:
Problém je v synchronizaci.
Když odesíláte paralelně, musíte měřit všechny řádky v přesně stejném okamžiku, jak postupujete rychleji, velikost okna pro daný okamžik se zmenšuje a zmenšuje, případně může být tak malá, že některé dráty se mohou stále stabilizovat zatímco ostatní jsou hotové, než vám dojde čas.
Zasíláním sériově se již nemusíte starat o stabilizaci všech linek, pouze jedné linky. A je nákladově efektivnější stabilizovat jednu linku 10krát rychleji, než přidat 10 linek stejnou rychlostí.
Některé věci, jako je PCI Express, dělají to nejlepší z obou světů, dělají paralelní sadu sériových připojení (16x port na vaší základní desce má 16 sériových připojení). Tímto způsobem nemusí být každý řádek v dokonalé synchronizaci s ostatními řádky, pokud může řadič na druhém konci změnit pořadí „paketů“ dat tak, jak přicházejí, ve správném pořadí.
The Jak funguje stránka pro PCI-Express dělá velmi dobré vysvětlení do hloubky o tom, jak může být PCI Express v seriálu rychlejší než PCI nebo PCI-X paralelně.
Verze TL; DR: Je snazší provést jedno připojení 16krát rychleji než 8 připojení dvakrát rychleji, jakmile se dostanete na velmi vysoké frekvence.
Máte co dodat k vysvětlení? Zvuk v komentářích. Chcete si přečíst více odpovědí od ostatních technicky zdatných uživatelů Stack Exchange? Podívejte se na celé diskusní vlákno zde .
