Σειρά εναντίον Παράλληλης Μετάδοσης
Η κύρια διαφορά μεταξύ σειριακής και παράλληλης μετάδοσης είναι στον τρόπο μετάδοσης των δεδομένων. Στη σειριακή μετάδοση είναι διαδοχική ενώ στην παράλληλη μετάδοση είναι ταυτόχρονη. Στον κόσμο των υπολογιστών, τα δεδομένα μεταδίδονται ψηφιακά χρησιμοποιώντας bit. Στη σειριακή μετάδοση, τα δεδομένα αποστέλλονται διαδοχικά όπου το ένα bit μετά το άλλο αποστέλλονται μέσω ενός μόνο καλωδίου. Στην παράλληλη μετάδοση, τα δεδομένα αποστέλλονται παράλληλα όπου πολλά bit μεταδίδονται ταυτόχρονα χρησιμοποιώντας πολλαπλά καλώδια. Για διάφορους λόγους, τους οποίους συζητάμε παρακάτω, η σειριακή μετάδοση έχει περισσότερα πλεονεκτήματα από την παράλληλη μετάδοση και ως εκ τούτου σήμερα η σειριακή μετάδοση ακολουθείται στις περισσότερες χρησιμοποιούμενες διεπαφές όπως USB, SATA και PCI Express.
Τι είναι η σειριακή μετάδοση;
Η Σειρά μετάδοση αναφέρεται στη μετάδοση ενός bit κάθε φορά όπου η μετάδοση είναι διαδοχική. Ας υποθέσουμε ότι έχουμε ένα byte δεδομένων "10101010" για αποστολή μέσω ενός καναλιού σειριακής μετάδοσης. Στέλνει σπιθαμή προς σπιθαμή το ένα μετά το άλλο. Πρώτα στέλνεται το "1" και μετά στέλνεται το "0", ξανά το "1" και ούτω καθεξής. Έτσι, ουσιαστικά, μόνο μία γραμμή/καλώδιο δεδομένων χρειάζεται για τη μετάδοση και αποτελεί πλεονέκτημα όταν λαμβάνεται υπόψη το κόστος. Σήμερα, πολλές τεχνολογίες μετάδοσης χρησιμοποιούν σειριακή μετάδοση καθώς έχει πολλά πλεονεκτήματα. Ένα σημαντικό πλεονέκτημα είναι το γεγονός ότι επειδή δεν υπάρχουν παράλληλα bits δεν χρειάζεται συγχρονισμός. Σε αυτή την περίπτωση, η ταχύτητα του ρολογιού μπορεί να αυξηθεί σε πολύ υψηλό επίπεδο ώστε να μπορεί να επιτευχθεί ένας μεγάλος ρυθμός baud. Επίσης, για τον ίδιο λόγο, είναι δυνατή η χρήση σειριακής μετάδοσης για μεγάλες αποστάσεις χωρίς κανένα πρόβλημα. Επίσης, καθώς δεν υπάρχουν κοντινές παράλληλες γραμμές, το σήμα δεν επηρεάζεται από φαινόμενα όπως cross talk και παρεμβολές από τις γειτονικές γραμμές, όπως αυτό που συμβαίνει στην παράλληλη μετάδοση.
Καλώδιο σειριακής μετάδοσης
Ο όρος σειριακή μετάδοση συνδέεται πολύ με το RS-232, το οποίο είναι ένα πρότυπο σειριακής επικοινωνίας που εισήχθη στους υπολογιστές της IBM εδώ και πολύ καιρό. Χρησιμοποιεί σειριακή μετάδοση και είναι επίσης γνωστή ως σειριακή θύρα. Το USB (Universal Serial Bus), το οποίο είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη διεπαφή σήμερα στη βιομηχανία υπολογιστών, είναι επίσης σειριακό. Το Ethernet, το οποίο χρησιμοποιούμε για τη σύνδεση δικτύων, ακολουθεί επίσης σειριακή επικοινωνία. Το SATA (Serial Advanced Technology Attachment), το οποίο χρησιμοποιείται για τη διόρθωση σκληρών δίσκων και συσκευών ανάγνωσης οπτικών δίσκων, είναι επίσης σειριακό, όπως υποδηλώνει το ίδιο το όνομα. Άλλες γνωστές τεχνολογίες σειριακής μετάδοσης περιλαμβάνουν το Fire Wire, RS-485, I2C, SPI (Serial Peripheral Interface), MIDI (Musical Instrument Digital Interface). Επιπλέον, το PS/2, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για τη σύνδεση ποντικιών και πληκτρολογίων, ήταν επίσης σειριακό. Το πιο σημαντικό, το PCI Express, το οποίο χρησιμοποιείται για τη σύνδεση σύγχρονων καρτών γραφικών στον υπολογιστή, ακολουθεί επίσης σειριακή μετάδοση.
Τι είναι Παράλληλη Μετάδοση;
Παράλληλη μετάδοση αναφέρεται στη μετάδοση παράλληλων bit δεδομένων ταυτόχρονα. Ας υποθέσουμε ότι έχουμε ένα σύστημα παράλληλης μετάδοσης που στέλνει 8 bit τη φορά. Θα πρέπει να αποτελείται από 8 ξεχωριστές γραμμές/καλώδια. Φανταστείτε ότι θέλουμε να μεταδώσουμε το byte δεδομένων "10101010" μέσω παράλληλης μετάδοσης. Εδώ, η πρώτη γραμμή στέλνει "1", η δεύτερη γραμμή στέλνει "0" και ούτω καθεξής ταυτόχρονα. Κάθε γραμμή στέλνει το bit που αντιστοιχεί σε αυτήν ταυτόχρονα. Το μειονέκτημα είναι ότι θα πρέπει να υπάρχουν πολλά καλώδια και ως εκ τούτου το κόστος είναι υψηλό. Επίσης, καθώς θα πρέπει να υπάρχουν περισσότερες ακίδες, οι θύρες και οι υποδοχές γίνονται μεγαλύτερες, καθιστώντας το ακατάλληλο για μικρές ενσωματωμένες συσκευές. Όταν μιλάμε για παράλληλη μετάδοση, το πρώτο πράγμα που έρχεται στο μυαλό είναι ότι η παράλληλη μετάδοση θα πρέπει να είναι ταχύτερη επειδή μεταδίδονται πολλά bit ταυτόχρονα. Θεωρητικά αυτό πρέπει να είναι, αλλά, για πρακτικούς λόγους, η παράλληλη μετάδοση είναι ακόμη πιο αργή από τη σειριακή μετάδοση. Ο λόγος είναι ότι όλα τα παράλληλα bit δεδομένων πρέπει να λαμβάνονται στο τέλος του δέκτη πριν σταλεί το επόμενο σύνολο δεδομένων. Ωστόσο, το σήμα σε διαφορετικά καλώδια μπορεί να διαρκέσει διαφορετικούς χρόνους και ως εκ τούτου όλα τα bit δεν λαμβάνονται ταυτόχρονα και επομένως για τον συγχρονισμό θα πρέπει να υπάρχει μια περίοδος αναμονής. Εξαιτίας αυτού η ταχύτητα του ρολογιού δεν μπορεί να αυξηθεί τόσο υψηλή όσο στη σειριακή μετάδοση και επομένως η ταχύτητα της παράλληλης μετάδοσης είναι πιο αργή. Ένα άλλο μειονέκτημα της παράλληλης μετάδοσης είναι ότι τα γειτονικά καλώδια δημιουργούν προβλήματα όπως ομιλία και παρεμβολές μεταξύ τους υποβαθμίζοντας τα σήματα. Για αυτούς τους λόγους, η παράλληλη μετάδοση χρησιμοποιείται για μικρές αποστάσεις.
IEEE 1284
Η πιο διάσημη παράλληλη μετάδοση είναι η θύρα του εκτυπωτή, η οποία είναι επίσης γνωστή ως IEEE 1284. Αυτή είναι η θύρα που είναι επίσης γνωστή ως παράλληλη θύρα. Αυτό χρησιμοποιήθηκε για εκτυπωτές, αλλά σήμερα, δεν χρησιμοποιείται ευρέως. Στο παρελθόν, οι σκληροί δίσκοι και οι συσκευές ανάγνωσης οπτικών δίσκων συνδέονταν στον υπολογιστή χρησιμοποιώντας PATA (Παράλληλο προσάρτημα προηγμένης τεχνολογίας). Όπως γνωρίζουμε, αυτές οι θύρες δεν χρησιμοποιούνται πλέον καθώς έχουν αντικατασταθεί με τεχνολογίες σειριακής μετάδοσης. Το SCSI (Small Computer System Interface) και το GPIB (General Purpose Interface Bus) είναι επίσης αξιοσημείωτες διεπαφές που χρησιμοποιούνται στον κλάδο που χρησιμοποιούσε παράλληλη μετάδοση.
Ωστόσο, είναι πολύ σημαντικό να γνωρίζετε ότι ο ταχύτερος δίαυλος στον υπολογιστή, που είναι ο μπροστινός πλαϊνός δίαυλος που συνδέει τη CPU και τη μνήμη RAM, είναι μια παράλληλη μετάδοση.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ σειριακής και παράλληλης μετάδοσης;
• Στη σειριακή μετάδοση, τα δεδομένα μεταδίδονται το ένα bit μετά το άλλο. Η μετάδοση είναι διαδοχική. Στην παράλληλη μετάδοση, πολλά bit μεταδίδονται ταυτόχρονα και ως εκ τούτου είναι ταυτόχρονα.
• Η σειριακή μετάδοση χρειάζεται μόνο ένα καλώδιο, αλλά η παράλληλη μετάδοση απαιτεί πολλά καλώδια.
• Το μέγεθος των σειριακών λεωφορείων είναι γενικά μικρότερο από τους παράλληλους διαύλους καθώς ο αριθμός των ακίδων είναι μικρότερος.
• Οι σειριακές γραμμές μετάδοσης δεν αντιμετωπίζουν προβλήματα παρεμβολών και διασταυρούμενων ομιλιών καθώς δεν υπάρχουν κοντινές γραμμές, αλλά η παράλληλη μετάδοση αντιμετωπίζει τέτοια προβλήματα λόγω των κοντινών γραμμών της.
• Η σειριακή μετάδοση μπορεί να γίνει πιο γρήγορη αυξάνοντας τον ρυθμό του ρολογιού σε πολύ υψηλές τιμές. Ωστόσο, στην παράλληλη μετάδοση, για να συγχρονιστεί η πλήρης λήψη όλων των bit, ο ρυθμός ρολογιού πρέπει να διατηρείται πιο αργός και επομένως η παράλληλη μετάδοση είναι γενικά πιο αργή από τη σειριακή μετάδοση.
• Οι σειριακές γραμμές μετάδοσης μπορούν να μεταδώσουν δεδομένα σε πολύ μεγάλη απόσταση, ενώ δεν είναι έτσι στην παράλληλη μετάδοση.
• Σήμερα η πιο διαδεδομένη τεχνική μετάδοσης είναι η σειριακή μετάδοση.
Σύνοψη:
Παράλληλη εναντίον Σειριακής Μετάδοσης
Σήμερα η σειριακή μετάδοση χρησιμοποιείται πολύ περισσότερο από την παράλληλη μετάδοση στη βιομηχανία υπολογιστών. Ο λόγος είναι ότι η σειριακή μετάδοση μπορεί να εκπέμπει σε μεγάλη απόσταση, με πολύ ταχύτερο ρυθμό με πολύ χαμηλό κόστος. Η σημαντική διαφορά είναι ότι η σειριακή μετάδοση περιλαμβάνει την αποστολή μόνο ενός bit τη φορά ενώ η παράλληλη μετάδοση περιλαμβάνει την αποστολή πολλών bit ταυτόχρονα. Η σειριακή μετάδοση χρειάζεται επομένως μόνο ένα καλώδιο ενώ η παράλληλη μετάδοση απαιτεί πολλές γραμμές. USB, Ethernet, SATA, PCI Express είναι παραδείγματα χρήσης σειριακής μετάδοσης. Η παράλληλη μετάδοση δεν χρησιμοποιείται ευρέως σήμερα, αλλά χρησιμοποιήθηκε στο παρελθόν σε θύρα εκτυπωτή και PATA.
