Sériový vs paralelný prenos
Hlavný rozdiel medzi sériovým a paralelným prenosom je v spôsobe prenosu údajov. Pri sériovom prenose je to sekvenčný, zatiaľ čo pri paralelnom prenose je to simultánny. V počítačovom svete sa dáta prenášajú digitálne pomocou bitov. Pri sériovom prenose sa údaje odosielajú postupne, pričom jeden bit za druhým sa posiela cez jeden vodič. Pri paralelnom prenose sa údaje odosielajú paralelne, pričom sa súčasne prenáša niekoľko bitov pomocou viacerých káblov. Z rôznych dôvodov, ktoré rozoberieme nižšie, má sériový prenos viac výhod ako paralelný prenos, a preto sa dnes sériový prenos používa vo väčšine používaných rozhraní, ako sú USB, SATA a PCI Express.
Čo je sériový prenos?
Sériový prenos označuje prenos jedného bitu v čase, kedy je prenos sekvenčný. Povedzme, že máme bajt údajov „10101010“, ktorý sa má odoslať cez sériový prenosový kanál. Vysiela kúsok po kúsku jeden po druhom. Najprv sa odošle „1“a potom sa odošle „0“, opäť „1“atď. Na prenos je teda v podstate potrebná iba jedna dátová linka/drôt a je to výhoda, keď sa zohľadnia náklady. V súčasnosti mnohé prenosové technológie využívajú sériový prenos, keďže má niekoľko výhod. Jednou z dôležitých výhod je skutočnosť, že pretože neexistujú žiadne paralelné bity, nie je potrebná synchronizácia. V takom prípade sa rýchlosť hodín môže zvýšiť až na veľmi vysokú úroveň, aby bolo možné dosiahnuť veľkú prenosovú rýchlosť. Z rovnakého dôvodu je tiež možné bez problémov použiť sériový prenos na veľké vzdialenosti. Keďže v blízkosti nie sú žiadne paralelné vedenia, signál nie je ovplyvnený javmi, ako sú presluchy a rušenie zo susedných vedení, ako sa to deje pri paralelnom prenose.
Sériový prenosový kábel
Pojem sériový prenos je úzko spätý s RS-232, čo je štandard sériovej komunikácie zavedený v počítačoch IBM už dávno. Používa sériový prenos a je tiež známy ako sériový port. Sériové je aj USB (Universal Serial Bus), ktoré je dnes najpoužívanejším rozhraním v počítačovom priemysle. Na sériovú komunikáciu nadväzuje aj Ethernet, ktorý používame na prepojenie sietí. SATA (Serial Advanced Technology Attachment), ktorý sa používa na opravu pevných diskov a čítačiek optických diskov, je tiež sériový, ako napovedá samotný názov. Medzi ďalšie známe technológie sériového prenosu patrí Fire wire, RS-485, I2C, SPI (Serial Peripheral Interface), MIDI (Musical Instrument Digital Interface). Navyše PS/2, ktorý sa používal na pripojenie myší a klávesníc, bol tiež sériový. Najdôležitejšie je, že PCI Express, ktorý sa používa na pripojenie moderných grafických kariet k počítaču, tiež podporuje sériový prenos.
Čo je paralelný prenos?
Paralelný prenos označuje prenos paralelných dátových bitov súčasne. Povedzme, že máme paralelný prenosový systém, ktorý posiela 8 bitov naraz. Mal by pozostávať z 8 samostatných vedení/vodičov. Predstavte si, že chceme preniesť dátový bajt „10101010“paralelným prenosom. Tu prvý riadok posiela „1“, druhý riadok „0“a tak ďalej súčasne. Každý riadok súčasne posiela bit, ktorý mu zodpovedá. Nevýhodou je, že by malo byť viac drôtov, a preto sú náklady vysoké. Keďže by malo byť viac kolíkov, porty a sloty sa zväčšia, takže nie sú vhodné pre malé vstavané zariadenia. Keď hovoríme o paralelnom prenose, prvá vec, ktorá príde na myseľ, je, že paralelný prenos by mal byť rýchlejší, pretože niekoľko bitov sa prenáša súčasne. Teoreticky to tak musí byť, ale z praktických dôvodov je paralelný prenos ešte pomalší ako sériový prenos. Dôvodom je, že všetky paralelné dátové bity musia byť prijaté na konci prijímača pred odoslaním ďalšej dátovej sady. Avšak signál na rôznych vodičoch môže trvať rôzny čas, a preto sa všetky bity neprijmú v rovnakom čase, a preto by na synchronizáciu mala existovať čakacia doba. Z tohto dôvodu sa rýchlosť hodín nemôže zvýšiť tak vysoko ako pri sériovom prenose, a preto je rýchlosť paralelného prenosu pomalšia. Ďalšou nevýhodou paralelného prenosu je, že susedné vodiče spôsobujú problémy, ako sú presluchy a vzájomné rušenie, ktoré zhoršuje signály. Z týchto dôvodov sa na krátke vzdialenosti používa paralelný prenos.
IEEE 1284
Najznámejším paralelným prenosom je port tlačiarne, ktorý je známy aj ako IEEE 1284. Toto je port, ktorý je známy aj ako paralelný port. Používalo sa to v tlačiarňach, ale dnes sa to veľmi nepoužíva. V minulosti boli pevné disky a čítačky optických diskov pripojené k PC pomocou PATA (Parallel Advanced Technology Attachment). Ako vieme, tieto porty sa už nepoužívajú, pretože boli nahradené technológiami sériového prenosu. SCSI (Small Computer System Interface) a GPIB (General Purpose Interface Bus) sú tiež pozoruhodné rozhrania používané v priemysle, ktorý využíval paralelný prenos.
Je však veľmi dôležité vedieť, že najrýchlejšia zbernica v počítači, ktorou je predná zbernica, ktorá spája CPU a RAM, je paralelný prenos.
Aký je rozdiel medzi sériovým a paralelným prenosom?
• Pri sériovom prenose sa dáta prenášajú jeden bit za druhým. Prenos je sekvenčný. Pri paralelnom prenose sa prenáša niekoľko bitov súčasne, a teda prebieha súčasne.
• Sériový prenos potrebuje iba jeden kábel, ale paralelný prenos vyžaduje niekoľko káblov.
• Veľkosť sériových zberníc je vo všeobecnosti menšia ako paralelných zberníc, pretože počet kolíkov je menší.
• Sériové prenosové linky nečelia problémom s rušením a presluchmi, keďže v blízkosti nie sú žiadne linky, ale paralelný prenos čelí takýmto problémom kvôli svojim blízkym linkám.
• Sériový prenos možno zrýchliť zvýšením taktovacej frekvencie na veľmi vysoké hodnoty. Avšak pri paralelnom prenose, aby sa synchronizoval úplný príjem všetkých bitov, musí byť frekvencia hodín udržiavaná pomalšia, a preto je paralelný prenos vo všeobecnosti pomalší ako sériový prenos.
• Sériové prenosové linky môžu prenášať dáta na veľmi veľkú vzdialenosť, zatiaľ čo pri paralelnom prenose to tak nie je.
• Dnes najpoužívanejšou prenosovou technikou je sériový prenos.
Zhrnutie:
Paralelný vs sériový prenos
Sériový prenos sa dnes v počítačovom priemysle používa oveľa viac ako paralelný prenos. Dôvodom je, že sériový prenos dokáže prenášať na veľkú vzdialenosť s veľmi rýchlejšou rýchlosťou za veľmi nízku cenu. Dôležitým rozdielom je, že sériový prenos zahŕňa posielanie iba jedného bitu naraz, zatiaľ čo paralelný prenos zahŕňa posielanie niekoľkých bitov súčasne. Sériový prenos preto potrebuje iba jeden vodič, zatiaľ čo paralelný prenos vyžaduje viacero liniek. USB, Ethernet, SATA, PCI Express sú príklady použitia sériového prenosu. Paralelný prenos sa dnes veľmi nepoužíva, ale v minulosti sa používal v porte tlačiarne a PATA.
