Sériový vs paralelní přenos
Hlavní rozdíl mezi sériovým a paralelním přenosem je ve způsobu přenosu dat. V sériovém přenosu je sekvenční, zatímco v paralelním přenosu je to simultánní. V počítačovém světě se data přenášejí digitálně pomocí bitů. Při sériovém přenosu jsou data odesílána sekvenčně, přičemž jeden bit za druhým je posílán přes jediný vodič. Při paralelním přenosu jsou data odesílána paralelně, kde je současně přenášeno několik bitů pomocí více vodičů. Z různých důvodů, které probereme níže, má sériový přenos více výhod než paralelní přenos, a proto se dnes sériový přenos používá ve většině používaných rozhraní, 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“, který má být odeslán přes sériový přenosový kanál. Odesílá kousek po kousku jeden po druhém. Nejprve je odeslána „1“a poté „0“, znovu „1“a tak dále. Pro přenos je tedy v podstatě potřeba pouze jedna datová linka/drát a je to výhoda, když vezmeme v úvahu náklady. Dnes mnoho přenosových technologií používá sériový přenos, protože má několik výhod. Jednou z důležitých výhod je skutečnost, že protože neexistují žádné paralelní bity, není potřeba synchronizace. V takovém případě lze rychlost hodin zvýšit až na velmi vysokou úroveň, takže lze dosáhnout velké přenosové rychlosti. Ze stejného důvodu je také možné bez problémů použít sériový přenos na dlouhé vzdálenosti. Vzhledem k tomu, že v blízkosti nejsou žádné paralelní linky, není signál ovlivněn jevy, jako jsou přeslechy a interference ze sousedních linek, jako k tomu dochází při paralelním přenosu.
Sériový přenosový kabel
Pojem sériový přenos je do značné míry spojen s RS-232, což je standard sériové komunikace, který byl zaveden v počítačích IBM již dávno. Používá sériový přenos a je také známý jako sériový port. Sériové je také USB (Universal Serial Bus), které je dnes nejpoužívanějším rozhraním v počítačovém průmyslu. Na sériovou komunikaci navazuje také Ethernet, který používáme pro propojování sítí. SATA (Serial Advanced Technology Attachment), který se používá k opravě pevných disků a čteček optických disků, je také sériový, jak napovídá sám název. Mezi další známé technologie sériového přenosu patří Fire wire, RS-485, I2C, SPI (Serial Peripheral Interface), MIDI (Musical Instrument Digital Interface). Navíc byl sériový i PS/2, který se používal pro připojení myší a klávesnic. A co je nejdůležitější, PCI Express, který se používá k připojení moderních grafických karet k počítači, také podporuje sériový přenos.
Co je paralelní přenos?
Paralelní přenos označuje přenos paralelních datových bitů současně. Řekněme, že máme paralelní přenosový systém, který posílá 8 bitů najednou. Mělo by se skládat z 8 samostatných linek/vodičů. Představte si, že chceme přenášet datový bajt „10101010“paralelním přenosem. Zde první řádek posílá „1“, druhý řádek posílá „0“a tak dále. Každý řádek současně vysílá bit, který mu odpovídá. Nevýhodou je, že by mělo být více vodičů, a proto jsou náklady vysoké. Vzhledem k tomu, že by mělo být více kolíků, porty a sloty se zvětší, takže nejsou vhodné pro malá vestavěná zařízení. Když mluvíme o paralelním přenosu, první věc, která přijde na mysl, je, že paralelní přenos by měl být rychlejší, protože se přenáší několik bitů současně. Teoreticky tomu 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 různou dobu, a proto nejsou všechny bity přijímány ve stejnou dobu, a proto by pro synchronizaci měla existovat čekací doba. Z tohoto důvodu nelze zvýšit rychlost hodin tak vysoko jako u sériového přenosu, a proto je rychlost paralelního přenosu pomalejší. Další nevýhodou paralelního přenosu je to, že sousední dráty způsobují problémy, jako jsou přeslechy a vzájemné rušení, které degradují signály. Z těchto důvodů se na krátké vzdálenosti používá paralelní přenos.
IEEE 1284
Nejznámějším paralelním přenosem je port tiskárny, který je také známý jako IEEE 1284. Toto je port, který je také známý jako paralelní port. To bylo používáno pro tiskárny, ale dnes se to příliš nepoužívá. V minulosti byly pevné disky a čtečky optických disků připojeny k PC 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 sběrnice v počítači, což je sběrnice na přední straně, která spojuje CPU a RAM, je paralelní přenos.
Jaký je rozdíl mezi sériovým a paralelním přenosem?
• Při sériovém přenosu jsou data přenášena jeden bit za druhým. Přenos je sekvenční. Při paralelním přenosu je přenášeno několik bitů současně, a proto probíhá současně.
• Sériový přenos vyžaduje pouze jeden vodič, ale paralelní přenos vyžaduje několik vodičů.
• Velikost sériových sběrnic je obecně menší než u paralelních sběrnic, protože počet kolíků je menší.
• Sériové přenosové linky nečelí problémům s rušením a přeslechy, protože neexistují žádné blízké linky, ale paralelní přenos čelí takovým problémům kvůli blízkým linkám.
• Sériový přenos lze zrychlit zvýšením frekvence hodin na velmi vysoké hodnoty. Avšak při paralelním přenosu, aby se synchronizoval úplný příjem všech bitů, musí být taktovací frekvence udržována pomaleji, a proto je paralelní přenos obecně pomalejší než sériový přenos.
• Sériové přenosové linky mohou přenášet data na velmi dlouhou vzdálenost, zatímco u paralelního přenosu tomu tak není.
• Dnes nejrozšířenější přenosovou technikou je sériový přenos.
Shrnutí:
Paralelní vs sériový přenos
Sériový přenos se dnes v počítačovém průmyslu používá mnohem více než paralelní. Důvodem je, že sériový přenos může přenášet na velkou vzdálenost s velmi vyšší rychlostí za velmi nízkou cenu. Důležitý rozdíl je v tom, že sériový přenos zahrnuje odesílání pouze jednoho bitu najednou, zatímco paralelní přenos zahrnuje odesílání několika bitů současně. Sériový přenos tedy 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 portu tiskárny a PATA.
