Sériový vs paralelní přenos
Primární rozdíl mezi sériovým a paralelním přenosem je ve způsobu přenosu dat. V sériovém přenosu je sekvenční, zatímco v paralelním přenosu je jeho současný. Ve světě počítačů jsou data přenášena digitálně pomocí bitů. Při sériovém přenosu se data odesílají postupně, přičemž jeden bit za druhým se odesílá jedním drátem. Při paralelním přenosu jsou data odesílána paralelně, kde je současně přenášeno několik bitů pomocí více vodičů. Z různých důvodů, které diskutujeme níže, má sériový přenos více výhod než paralelní přenos, a proto je dnes sériový přenos sledován v nejpoužívanějších rozhraních, jako je USB, SATA a PCI Express.
Co je sériový přenos?
Sériový přenos označuje přenos jednoho bitu v čase, kdy je přenos sekvenční. Řekněme, že máme bajt dat „10101010“, které mají být odeslány přes sériový přenosový kanál. Posílá kousek po kousku jeden po druhém. Nejprve se odešle „1“a poté se odešle „0“, znovu „1“atd. V zásadě je tedy k přenosu potřeba pouze jedna datová linka / vodič a je to výhoda, když se vezme v úvahu cena. Mnoho přenosových technologií dnes používá sériový přenos, protože má několik výhod. Jednou důležitou výhodou je skutečnost, že protože neexistují žádné paralelní bity, není potřeba synchronizace. V takovém případě lze rychlost hodin zvýšit až na velmi vysokou úroveň, kterou lze dosáhnout vysoké přenosové rychlosti. Ze stejného důvodu je také možné bez problémů použít sériový přenos na velké vzdálenosti. Taky,protože neexistují žádné blízké paralelní linky, signál není ovlivňován jevy, jako je vzájemná komunikace a interference ze sousedních linek, což se děje v paralelním přenosu.
Kabel sériového přenosu
Termín sériový přenos je velmi spojen s RS-232, což je standard sériové komunikace zavedený v počítačích IBM už dávno. Používá sériový přenos a je také známý jako sériový port. USB (Universal Serial Bus), které je dnes v počítačovém průmyslu nejpoužívanějším rozhraním, je také sériové. Ethernet, který používáme pro připojení sítí, sleduje také sériovou komunikaci. SATA (Serial Advanced Technology Attachment), která se používá k opravě pevných disků a čteček optických disků, je také sériová, jak již název napovídá. Mezi další známé technologie sériového přenosu patří Fire wire, RS-485, I 2C, SPI (Serial Peripheral Interface), MIDI (Musical Instrument Digital Interface). Navíc PS / 2, který se používal pro připojení myší a klávesnic, byl také sériový. A co je nejdůležitější, PCI Express, který se používá k připojení moderních grafických karet k počítači, také sleduje sériový přenos.
Co je paralelní přenos?
Paralelní přenos označuje souběžný přenos paralelních datových bitů. Řekněme, že máme paralelní přenosový systém, který vysílá 8 bitů najednou. Mělo by se skládat z 8 samostatných linek / vodičů. Představte si, že chceme přenášet datový bajt „10101010“přes paralelní přenos. Zde první řádek odesílá „1“, druhý řádek odesílá „0“atd. Současně. Každý řádek současně odesílá bit, který mu odpovídá. Nevýhodou je, že by mělo být více vodičů, a proto jsou náklady vysoké. Vzhledem k tomu, že kolíků by mělo být více, porty a sloty se zvětší, takže nebude vhodný pro malá vestavěná zařízení. Když mluvíme o paralelním přenosu, první věc, která mi přijde na mysl, je, že paralelní přenos by měl být rychlejší, protože se přenáší několik bitů současně. Teoreticky to tak musí být, ale,z praktických důvodů je paralelní přenos ještě pomalejší než sériový přenos. Důvodem je, že všechny paralelní datové bity musí být přijaty na konci přijímače před odesláním další datové sady. Signál na různých vodičích však může trvat různě, a proto nejsou všechny bity přijímány současně, a proto by pro synchronizaci měla existovat čekací doba. Z tohoto důvodu nelze rychlost hodin zvýšit tak vysoko jako u sériového přenosu, a proto je rychlost paralelního přenosu pomalejší. Další nevýhodou paralelního přenosu je, že sousední vodiče způsobují problémy, jako je křížový hovor a vzájemné rušení, které degraduje signály. Z těchto důvodů se paralelní přenos používá na krátké vzdálenosti. Důvodem je, že všechny paralelní datové bity musí být přijaty na konci přijímače před odesláním další datové sady. Signál na různých vodičích však může trvat různě, a proto nejsou všechny bity přijímány současně, a proto by pro synchronizaci měla existovat čekací doba. Z tohoto důvodu nelze rychlost hodin zvýšit tak vysoko jako u sériového přenosu, a proto je rychlost paralelního přenosu pomalejší. Další nevýhodou paralelního přenosu je, že sousední vodiče způsobují problémy, jako je křížový hovor a vzájemné interference, které degradují signály. Z těchto důvodů se paralelní přenos používá na krátké vzdálenosti. Důvodem je, že všechny paralelní datové bity musí být přijaty na konci přijímače před odesláním další datové sady. Signál na různých vodičích však může trvat různě, a proto nejsou všechny bity přijímány současně, a proto by pro synchronizaci měla existovat čekací doba. Z tohoto důvodu nelze rychlost hodin zvýšit tak vysoko jako u sériového přenosu, a proto je rychlost paralelního přenosu pomalejší. Další nevýhodou paralelního přenosu je, že sousední vodiče způsobují problémy, jako je křížový hovor a vzájemné rušení, které degraduje signály. Z těchto důvodů se paralelní přenos používá na krátké vzdálenosti.signál na různých vodičích může trvat různě, a proto nejsou všechny bity přijímány najednou, a proto by pro synchronizaci měla existovat čekací doba. Z tohoto důvodu nelze rychlost hodin zvýšit tak vysoko jako u sériového přenosu, a proto je rychlost paralelního přenosu pomalejší. Další nevýhodou paralelního přenosu je, že sousední vodiče způsobují problémy, jako je křížový hovor a vzájemné rušení, které degraduje signály. Z těchto důvodů se paralelní přenos používá na krátké vzdálenosti.signál na různých vodičích může trvat různě, a proto nejsou všechny bity přijímány současně, a proto by pro synchronizaci měla existovat čekací doba. Z tohoto důvodu nelze rychlost hodin zvýšit tak vysoko jako u sériového přenosu, a proto je rychlost paralelního přenosu pomalejší. Další nevýhodou paralelního přenosu je, že sousední vodiče způsobují problémy, jako je křížový hovor a vzájemné interference, které degradují signály. Z těchto důvodů se paralelní přenos používá na krátké vzdálenosti. Další nevýhodou paralelního přenosu je, že sousední vodiče způsobují problémy, jako je křížový hovor a vzájemné rušení, které degraduje signály. Z těchto důvodů se paralelní přenos používá na krátké vzdálenosti. Další nevýhodou paralelního přenosu je, že sousední vodiče způsobují problémy, jako je křížový hovor a vzájemné rušení, které degraduje signály. Z těchto důvodů se paralelní přenos používá na krátké vzdálenosti.
IEEE 1284
Nejznámějším paralelním přenosem je port tiskárny, který je také známý jako IEEE 1284. Jedná se o port, který je také známý jako paralelní port. Toto se používalo pro tiskárny, ale dnes se příliš nepoužívá. V minulosti byly pevné disky a čtečky optických disků připojeny k počítači pomocí PATA (Parallel Advanced Technology Attachment). Jak víme, tyto porty se již nepoužívají, protože byly nahrazeny technologiemi sériového přenosu. SCSI (Small Computer System Interface) a GPIB (General Purpose Interface Bus) jsou také pozoruhodná rozhraní používaná v průmyslu, který používal paralelní přenos.
Je však velmi důležité vědět, že nejrychlejší sběrnicí v počítači, která je sběrnicí na přední straně, která spojuje CPU a RAM, je paralelní přenos.
Jaký je rozdíl mezi sériovým a paralelním přenosem?
• Při sériovém přenosu se data přenášejí jeden bit za druhým. Přenos je sekvenční. V paralelním přenosu se vysílá několik bitů současně, a proto je simultánní.
• Sériový přenos vyžaduje pouze jeden vodič, ale paralelní přenos vyžaduje několik vodičů.
• Velikost sériových sběrnic je obecně menší než paralelních sběrnic, protože počet pinů je menší.
• Sériové přenosové linky nejsou vystaveny rušení a problémům s křížovým hovorem, protože v blízkosti nejsou žádné linky, ale paralelní přenos čelí těmto problémům kvůli jeho blízkým linkám.
• Sériový přenos lze zrychlit zvýšením taktovací frekvence na velmi vysoké hodnoty. Avšak v paralelním přenosu, aby se synchronizoval úplný příjem všech bitů, musí být rychlost hodin udržována pomalejší, a proto je paralelní přenos obecně pomalejší než sériový přenos.
• Sériové přenosové linky mohou přenášet data na velmi velkou vzdálenost, pokud tomu tak není u paralelního přenosu.
• Dnes nejrozšířenější přenosovou technikou je sériový přenos.
Souhrn:
Paralelní vs sériový přenos
Dnes se sériový přenos v počítačovém průmyslu používá mnohem více než paralelní přenos. Důvodem je sériový přenos, který může přenášet na velké vzdálenosti s velmi rychlejší rychlostí za velmi nízkou cenu. Důležitým rozdílem je, že sériový přenos zahrnuje odesílání pouze jednoho bitu najednou, zatímco paralelní přenos zahrnuje odesílání několika bitů současně. Sériový přenos proto potřebuje pouze jeden vodič, zatímco paralelní přenos vyžaduje více linek. USB, Ethernet, SATA, PCI Express jsou příklady použití sériového přenosu. Paralelní přenos se dnes příliš nepoužívá, ale v minulosti se používal v portech tiskárny a PATA.
Obrázky se svolením:
- Sériový kabel přes Wikicommons (Public Domain)
- IEEE 1284 přes Wikicommons (Public Domain)
