現(xiàn)在，我們聽得最多的一個(gè)詞可能就是串行傳輸了，帶著我們的好奇心，一起來學(xué)習(xí)一下串行傳輸和并行傳輸。

從原理來看，固態(tài)硬盤的并行傳輸方式其實(shí)優(yōu)于串行傳輸方式。通俗地講，并行傳輸?shù)耐藩q如一條 多車道的寬闊大道，而串行傳輸則是僅能允許一輛汽車通過的鄉(xiāng)間公路。以古老而又典型的標(biāo)準(zhǔn)并行口(Standard Parallel Port)和串行口(俗稱COM口)為例，并行接口的位寬為8，數(shù)據(jù)傳輸率高；而串行接口只有1位，數(shù)據(jù)傳輸速度低。在串行口傳送1位的時(shí)間內(nèi)，并行口可以傳送一個(gè)字節(jié)。當(dāng)并行口完成單詞“ Agrade”的傳送任務(wù)時(shí)，串行口中僅傳送了這個(gè)單詞的首字母“a”。

一、并行傳輸

并行通信傳輸中有多個(gè)數(shù)據(jù)位，同時(shí)在兩個(gè)設(shè)備之間傳輸。發(fā)送設(shè)備將這些數(shù)據(jù)位通過 對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線傳送給接收設(shè)備，還可附加一位數(shù)據(jù)校驗(yàn)位。接收設(shè)備可同時(shí)接收到這些數(shù)據(jù)，不需要做任何變換就可直接使用。并行方式主要用于近距離通信。計(jì)算 機(jī)內(nèi)的總線結(jié)構(gòu)就是并行通信的例子。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度快，處理簡(jiǎn)單。字符編碼的各位（比特）同時(shí)傳輸。

特點(diǎn)：

（1）傳輸速度快:一位（比特）時(shí)間內(nèi)可傳輸一個(gè)字符；

（2）通信成本高:每位傳輸要求一個(gè)單獨(dú)的信道支持；因此如果一個(gè)字符包含8個(gè)二進(jìn)制位，則并行傳輸要求8個(gè)獨(dú)立的信道的支持；

（3）不支持長(zhǎng)距離傳輸:由于信道之間的電容感應(yīng)，遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，可靠性較低。

二、串行傳輸

串行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)是一位一位地在通信線上傳輸?shù)模扔删哂袔孜豢偩€的計(jì)算機(jī)內(nèi)的發(fā)送設(shè)備，將幾位并行數(shù)據(jù)經(jīng)并--串轉(zhuǎn)換硬件轉(zhuǎn)換成串行方式，再逐位經(jīng) 傳輸線到達(dá)接收站的設(shè)備中，并在接收端將數(shù)據(jù)從串行方式重新轉(zhuǎn)換成并行方式，以供接收方使用。串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫炔⑿袀鬏斅枚啵珜?duì)于覆蓋面極其廣 闊的公用電話系統(tǒng)來說具有更大的現(xiàn)實(shí)意義。串行數(shù)據(jù)通信的方向性結(jié)構(gòu)有三種，即單工、半雙工和全雙工。將組成字符的各位串行地發(fā)往線路。

特點(diǎn)：

（1）傳輸速度較低，一次一位；

（2）通信成本也較低，只需一個(gè)信道。

（3）支持長(zhǎng)距離傳輸，目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中所用的傳輸方式均為串行傳輸。

方式： 

串行傳輸有兩種傳輸方式：

1、同步傳輸   

2、異步傳輸

雖然現(xiàn)在大部分都在用串行，但從原理來看，并行傳輸方式其實(shí)優(yōu)于串行傳輸方式。通俗地講，并行傳輸?shù)耐藩q如一條 多車道的寬闊大道，而串行傳輸則是僅能允許一輛汽車通過的鄉(xiāng)間公路。以古老而又典型的標(biāo)準(zhǔn)并行口(Standard Parallel Port)和串行口(俗稱COM口)為例，并行接口的位寬為8，數(shù)據(jù)傳輸率高；而串行接口只有1位，數(shù)據(jù)傳輸速度低。在串行口傳送1位的時(shí)間內(nèi)，并行口可以傳送一個(gè)字節(jié)。當(dāng)并行口完成單詞“agrade”的傳送任務(wù)時(shí)，串行口中僅傳送了這個(gè)單詞的首字母“a”。

一、 并行傳輸技術(shù)遭遇發(fā)展困境

并行數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)向來是提高數(shù)據(jù)傳輸率的重要手段，但是，進(jìn)一步發(fā)展卻遇到了障礙。首先，由于并行傳送方式的前提是用同一時(shí)序傳播信號(hào)，用同一時(shí)序接收信號(hào)，而過分提升時(shí)鐘頻率將難以讓數(shù)據(jù)傳送的時(shí)序與時(shí)鐘合拍，布線長(zhǎng)度稍有差異，數(shù)據(jù)就會(huì)以與時(shí)鐘不同的時(shí)序送達(dá)，另外，提升時(shí)鐘頻率還容易引起信號(hào)線間的相互干擾，導(dǎo)致傳輸錯(cuò)誤。因此，并行方式難以實(shí)現(xiàn)高速化。從制造成本的角度來說，增加位寬無疑會(huì)導(dǎo)致主板和擴(kuò)充板上的布線數(shù)目隨之增加，成本隨之攀升。

二、 USB，串行接口欲火重生

USB接口之所以能夠獲得很高的數(shù)據(jù)傳輸率，主要是因?yàn)槠滢饤壛顺Ｒ?guī)的單端信號(hào)傳輸方式，轉(zhuǎn)而采用差分信號(hào)（differential signal）傳輸技術(shù)，有效地克服了因天線效應(yīng)對(duì)信號(hào)傳輸線路形成的干擾，以及傳輸線路之間的串?dāng)_。USB接口中兩根數(shù)據(jù)線采用相互纏繞的方式，形成了雙絞線結(jié)構(gòu)。

差分信號(hào)傳輸體系中，傳輸線路無需屏蔽即可取得很好的抗干擾性能，降低了連接成本。不過，由于USB接口3.3V的信號(hào)電平相對(duì)較低，最大通信距離只有5m。USB規(guī)范還限制物理層的層數(shù)不超過7層，這意味著用戶可以通過最多使用5個(gè)連接器，將一個(gè)USB設(shè)備置于距離主機(jī)最遠(yuǎn)為30m的位置。

 在 差分信號(hào)通信電路中， 輸出電平為正電壓時(shí)表示邏輯“1”，輸出負(fù)電壓時(shí)表示邏輯“0”，而輸出“0”電壓是沒有意義的，它既不代表“1”，也不代表“0 ”。而在圖7所示的差分通信中， 干擾信號(hào)會(huì)同時(shí)進(jìn)入相鄰的兩條信號(hào)線中，在信號(hào)接收端，兩個(gè)相同的干擾信號(hào)分別進(jìn)入差分放大器的兩個(gè)反相輸入端后，輸出電壓為0。所以說，差分信號(hào)技術(shù)對(duì)干擾信號(hào)具有很強(qiáng)的免疫力。對(duì)于串行傳輸來說，LVDS能夠低于外來干擾；而對(duì)于并行傳輸來說，LVDS可以不僅能夠抵御外來干擾，還能夠抵御數(shù)據(jù)傳輸線之間的串?dāng)_。

因?yàn)樯鲜鲈颍瑢?shí)際電路中只要使用低壓差分信號(hào)（Low Voltage Differential Signal，LVDS），350mV左右的振幅便能滿足近距離傳輸?shù)囊蟆＜俣ㄘ?fù)載電阻為100Ω，采用LVDS方式傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，如果雙絞線長(zhǎng)度為 10m，傳輸速率可達(dá)400 Mbps；當(dāng)電纜長(zhǎng)度增加到20m時(shí)，速率降為100 Mbps；而當(dāng)電纜長(zhǎng)度為100m時(shí)，速率只能達(dá)到10 Mbps左右。

三、 新串行

典型的就是PCI Express，PCI Express通信雙方由兩個(gè)差分信號(hào)對(duì)構(gòu)成雙工信道，一對(duì)用于發(fā)送，一對(duì)用于接收。4條物理線路構(gòu)成PCI Express 1X。PCI Express 標(biāo)準(zhǔn)中定義了1X、2X、4X和16X。PCI Express 16X擁有最多的物理線路（16×4＝64）。

即便采用最低配置的1X體系，因?yàn)榭梢栽趦蓚€(gè)方向上同時(shí)以2.5GHz的頻率傳送數(shù)據(jù)，帶寬達(dá)到5Gbps，也已經(jīng)超過了傳統(tǒng)PCI總線1.056Gbps（32bit×33MHz）的帶寬。況且，PCI總線是通過橋路實(shí)現(xiàn)的共享總線方式（如PCI9054等橋設(shè)備），而PCI Express采用所謂的“端對(duì)端連接”，每個(gè)設(shè)備可以獨(dú)享總線帶寬，因此可以獲得比PCI更高的性能。