SATAハードドライブ接続は古いPATAハードドライブ接続よりも高速であり、外部ケーブル規格についても同じことが言えますが、これは直感に反します。パラレル伝送が高速にならないのはなぜですか。
今日の質疑応答セッションは、コミュニティ主導のQ＆AWebサイトのグループであるStackExchangeの下位区分であるSuperUserの好意で行われます。
質問
スーパーユーザーリーダーModestは、パラレル接続とシリアル接続のデータ転送速度に興味があります。
直感的には、パラレルデータ送信はシリアルデータ送信よりも高速である必要があると思います。並列では同時に多くのビットを転送しますが、直列では一度に1ビットを転送します。
では、SATAインターフェイスがPATAよりも高速で、PCI-eデバイスがPCIよりも高速で、シリアルポートがパラレルよりも高速である理由は何でしょうか。
SATAはPATAよりも新しいという推論に陥るのは簡単ですが、年齢だけでなく、より具体的なメカニズムが機能している必要があります。
答え
スーパーユーザーの寄稿者であるMpyは、送信タイプの性質に関する洞察を提供します。
このように定式化することはできません。
シリアル送信は もっとゆっくり 与えられたパラレル伝送よりも 同じ信号周波数 。 パラレル伝送では、サイクルごとに1ワード（たとえば、1バイト= 8ビット）を転送できますが、シリアル伝送では、その一部（たとえば、1ビット）しか転送できません。
最近のデバイスがシリアル伝送を使用する理由は次のとおりです。
- 設計上、送信機からのすべての信号が受信機に到着する必要があるため、パラレル送信の信号周波数を無制限に上げることはできません。 同時に 。これは、高周波数では保証できません。 信号通過時間 すべての信号線で同じです（メインボード上の異なるパスを考えてください）。頻度が高いほど、より小さな違いが重要になります。したがって、受信機はすべての信号線が安定するまで待機する必要があります。明らかに、待機すると転送速度が低下します。
- もう一つの良い点（から この郵便受け ）を考慮する必要があるということです クロストーク 並列信号線で。頻度が高いほど、クロストークがより顕著になり、クロストークが破損する可能性が高くなり、単語を再送信する必要があります。 [1]
したがって、シリアル送信で1サイクルあたりの転送データが少なくても、はるかに高い周波数に移動できるため、正味の転送速度が高くなります。
[1]これは理由も説明します UDMA-ケーブル （転送速度が向上したパラレルATA）には、ピンの2倍のワイヤがありました。クロストークを減らすために、1本おきのワイヤが接地されました。
スコットチェンバレンは、Mypの答えを反映し、設計の経済学を拡張します。
問題は同期です。
並行して送信する場合は、すべてのラインをまったく同時に測定する必要があります。速く進むと、その瞬間のウィンドウのサイズがどんどん小さくなり、最終的には非常に小さくなり、一部のワイヤがまだ安定している可能性があります。他の人はあなたが時間を使い果たす前に終了している間。
シリアルで送信することにより、すべての回線が安定することを心配する必要がなくなり、1回線だけが安定します。また、同じ速度で10本の線を追加するよりも、1本の線を10倍速く安定させる方がコスト効率が高くなります。
PCI Expressのようなものは、両方の長所を生かし、シリアル接続の並列セットを実行します（マザーボードの16xポートには16のシリアル接続があります）。そうすることで、相手側のコントローラーが正しい順序でデータの「パケット」を並べ替えることができる限り、各行が他の行と完全に同期している必要はありません。
ザ・ PCI-Expressのハウスタッフワークスページ シリアルのPCIExpressがパラレルのPCIまたはPCI-Xよりも高速である方法について非常に詳細に説明しています。
TL; DRバージョン： 非常に高い周波数に達すると、1つの接続を16倍速くする方が、8つの接続を2倍速くするよりも簡単です。
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