Serijski proti vzporednemu prenosu
Glavna razlika med serijskim in vzporednim prenosom je v načinu prenosa podatkov. Pri serijskem prenosu je zaporedni, pri vzporednem prenosu pa sočasni. V računalniškem svetu se podatki prenašajo digitalno z uporabo bitov. Pri serijskem prenosu se podatki pošiljajo zaporedno, kjer se en bit za drugim pošilja po eni sami žici. Pri vzporednem prenosu se podatki pošiljajo vzporedno, kjer se več bitov hkrati prenaša po več žicah. Zaradi različnih razlogov, o katerih razpravljamo v nadaljevanju, ima serijski prenos več prednosti kot vzporedni prenos in zato danes serijski prenos sledi v večini uporabljenih vmesnikov, kot so USB, SATA in PCI Express.
Kaj je serijski prenos?
Serijski prenos se nanaša na prenos enega bita naenkrat, kjer je prenos zaporedni. Recimo, da imamo bajt podatkov "10101010", ki ga je treba poslati po kanalu za serijski prenos. Pošilja bit po bit enega za drugim. Najprej se pošlje »1« in nato »0«, spet »1« in tako naprej. Torej je v bistvu za prenos potrebna samo ena podatkovna linija/žica, kar je prednost, če upoštevamo stroške. Danes številne tehnologije prenosa uporabljajo serijski prenos, saj ima številne prednosti. Ena pomembna prednost je dejstvo, da ker ni vzporednih bitov, ni potrebe po sinhronizaciji. V tem primeru se lahko takt poveča na zelo visoko raven, da je mogoče doseči veliko hitrost prenosa. Prav tako je zaradi istega razloga mogoče brez težav uporabljati serijski prenos na dolge razdalje. Poleg tega, ker v bližini ni vzporednih linij, na signal ne vplivajo pojavi, kot so navzkrižni pogovori in motnje iz sosednjih linij, kar se zgodi pri vzporednem prenosu.
Serijski prenosni kabel
Izraz serijski prenos je zelo povezan z RS-232, ki je serijski komunikacijski standard, ki je bil v IBM-ovih osebnih računalnikih uveden že dolgo nazaj. Uporablja serijski prenos in je znan tudi kot serijska vrata. Serijski je tudi USB (Universal Serial Bus), ki je danes najbolj razširjen vmesnik v računalniški industriji. Serijski komunikaciji sledi tudi Ethernet, ki ga uporabljamo za povezovanje omrežij. SATA (Serial Advanced Technology Attachment), ki se uporablja za pritrditev trdih diskov in čitalnikov optičnih diskov, je prav tako serijski, kot pove že samo ime. Druge znane tehnologije serijskega prenosa vključujejo Fire wire, RS-485, I2C, SPI (Serial Peripheral Interface), MIDI (Musical Instrument Digital Interface). Poleg tega je bil serijski tudi PS/2, ki je služil za povezavo miške in tipkovnice. Najpomembneje je, da PCI Express, ki se uporablja za povezavo sodobnih grafičnih kartic z osebnim računalnikom, prav tako sledi serijskemu prenosu.
Kaj je vzporedni prenos?
Vzporedni prenos se nanaša na prenos vzporednih podatkovnih bitov hkrati. Recimo, da imamo vzporedni prenosni sistem, ki pošilja 8 bitov naenkrat. Sestavljen naj bo iz 8 ločenih linij/žic. Predstavljajte si, da želimo prenesti podatkovni bajt "10101010" prek vzporednega prenosa. Tukaj prva vrstica pošlje "1", druga vrstica pošlje "0" in tako naprej hkrati. Vsaka vrstica istočasno pošlje bit, ki ji ustreza. Pomanjkljivost je, da mora biti žic več, zato so stroški visoki. Poleg tega, ker bi moralo biti več zatičev, postanejo vrata in reže večji, zaradi česar ni primeren za majhne vgrajene naprave. Ko govorimo o vzporednem prenosu, najprej pride na misel, da bi moral biti vzporedni prenos hitrejši, ker se prenaša več bitov hkrati. Teoretično mora biti tako, vendar je zaradi praktičnih razlogov vzporedni prenos celo počasnejši od serijskega. Razlog je v tem, da morajo biti vsi vzporedni podatkovni biti prejeti na koncu prejemnika, preden se pošlje naslednji niz podatkov. Vendar pa lahko signal na različnih žicah traja različne čase in zato vsi biti niso prejeti hkrati, zato mora za sinhronizacijo obstajati čakalna doba. Zaradi tega takta ni mogoče povečati tako visoko kot pri serijskem prenosu, zato je hitrost vzporednega prenosa počasnejša. Druga pomanjkljivost vzporednega prenosa je, da sosednje žice povzročajo težave, kot so navzkrižni pogovori in medsebojne motnje, ki poslabšajo signale. Zaradi teh razlogov se za kratke razdalje uporablja vzporedni prenos.
IEEE 1284
Najbolj znan vzporedni prenos so tiskalniška vrata, ki so znana tudi kot IEEE 1284. To so vrata, ki so znana tudi kot vzporedna vrata. To so uporabljali za tiskalnike, danes pa se ne uporablja široko. V preteklosti so bili trdi diski in čitalniki optičnih diskov povezani z osebnim računalnikom s pomočjo PATA (Parallel Advanced Technology Attachment). Kot vemo, se ta vrata ne uporabljajo več, saj so jih nadomestile tehnologije serijskega prenosa. SCSI (Small Computer System Interface) in GPIB (General Purpose Interface Bus) sta prav tako pomembna vmesnika, ki se uporabljata v industriji, ki uporablja vzporedni prenos.
Vendar pa je zelo pomembno vedeti, da je najhitrejše vodilo v računalniku, ki je sprednje vodilo, ki povezuje CPE in RAM, vzporedni prenos.
Kakšna je razlika med serijskim in vzporednim prenosom?
• Pri serijskem prenosu se podatki prenašajo en bit za drugim. Prenos je sekvenčen. Pri vzporednem prenosu se hkrati prenaša več bitov, zato je prenos istočasen.
• Serijski prenos potrebuje samo eno žico, vzporedni pa več žic.
• Velikost serijskih vodil je na splošno manjša od vzporednih vodil, saj je število pinov manjše.
• Pri serijskih prenosnih linijah ni težav z motnjami in navzkrižnim pogovorom, ker ni bližnjih linij, vzporedni prenos pa ima takšne težave zaradi bližnjih linij.
• Serijski prenos je mogoče pospešiti s povečanjem takta na zelo visoke vrednosti. Vendar mora biti pri vzporednem prenosu za sinhronizacijo celotnega prejemanja vseh bitov takt počasnejši, zato je vzporedni prenos na splošno počasnejši od serijskega prenosa.
• Serijski prenosni vodi lahko prenašajo podatke na zelo velike razdalje, medtem ko pri vzporednem prenosu ni tako.
• Danes najbolj razširjena tehnika prenosa je serijski prenos.
Povzetek:
Vzporedni ali serijski prenos
Danes se serijski prenos v računalniški industriji uporablja veliko več kot vzporedni prenos. Razlog je v tem, da lahko serijski prenos prenaša na velike razdalje z zelo hitrejšo hitrostjo po zelo nizki ceni. Pomembna razlika je v tem, da serijski prenos vključuje pošiljanje samo enega bita naenkrat, medtem ko vzporedni prenos vključuje pošiljanje več bitov hkrati. Serijski prenos torej potrebuje samo eno žico, medtem ko vzporedni prenos zahteva več linij. USB, Ethernet, SATA, PCI Express so primeri uporabe serijskega prenosa. Vzporedni prenos se danes ne uporablja veliko, vendar se je v preteklosti uporabljal v vratih tiskalnika in PATA.
