【導(dǎo)讀】近兩年，大家聽得最多的一個(gè)詞可能就是串行傳輸了。從技術(shù)發(fā)展的情況來看，串行傳輸方式大有徹底取代并行傳輸方式的勢頭，USB取代 IEEE 1284，SATA取代PATA，PCI Express取代PCI……
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“advanced”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”。
圖1：H6A-2-1.TIF 并行接口速度是串行接口的8倍
那么，現(xiàn)在的串行傳輸方式為何會(huì)更勝一籌呢？
一、并行傳輸技術(shù)遭遇發(fā)展困境
電腦中的總線和接口是主機(jī)與外部設(shè)備間傳送數(shù)據(jù)的“大動(dòng)脈”，隨著處理器速度的節(jié)節(jié)攀升，總線和接口的數(shù)據(jù)傳輸速度也需要逐步提高，否則就會(huì)成為電腦發(fā)展的瓶頸。
圖2 PC總線的發(fā)展
我們先來看看總線的情況。1981年第一臺PC中以ISA總線為標(biāo)志的開放式體系結(jié)構(gòu)，使用了ISA總線，數(shù)據(jù)總線為8位，工作頻率為8.33MHz，這在當(dāng)時(shí)卻已經(jīng)算作“先進(jìn)技術(shù)（Advanced Technology）”了，所以ISA總線還有另一個(gè)名字“AT總線”。到了286時(shí)，ISA的位寬提高到了16位，為了保持與8位的ISA兼容，工作頻率仍為8.33MHz。ISA總線雖然只有16MBps的數(shù)據(jù)傳輸率，但直到386時(shí)代，都一直是主板與外部設(shè)備間最快的數(shù)據(jù)通道。
到了486時(shí)代，同時(shí)出現(xiàn)了PCI和VESA兩種更快的總線標(biāo)準(zhǔn)，它們具有相同的位寬（32位），但PCI總線能夠與處理器異步運(yùn)行，當(dāng)處理器的頻率增加時(shí)，PCI總線頻率仍然能夠保持不變，可以選擇25MHz、30MHz和33MHz三種頻率。而VESA總線與處理器同步工作，因而隨著處理器頻率的提高，VESA總線類型的外圍設(shè)備工作頻率也得隨著提高，適應(yīng)能力較差，因此很快失去了競爭力。PCI總線標(biāo)準(zhǔn)成為Pentium時(shí)代PC總線的王者，硬盤控制器、聲卡到網(wǎng)卡，全部使用PCI插槽。而顯卡方面對數(shù)據(jù)傳輸速度要求更高，出現(xiàn)了專用的AGP，
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，用同一時(shí)序接收信號，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。
在外部接口方面，我們知道IEEE 1284并行口的速率可達(dá)300kBps，傳輸圖形數(shù)據(jù)時(shí)采用壓縮技術(shù)可以提高到2MBps，而RS-232C標(biāo)準(zhǔn)串行口的數(shù)據(jù)傳輸率通常只有20kbps，并行口的數(shù)據(jù)傳輸率無疑要?jiǎng)俪鲆换I。因此十多年來，并行口一直是打印機(jī)首選的連接方式。對于僅傳輸文本的針式打印機(jī)來說，IEEE 1284并行口的傳輸速度可以說是綽綽有余的。但是，對于近年來一再提速的激光打印機(jī)來說，情況發(fā)生了變化。筆者使用愛普生6200L在打印2MB圖片時(shí)，速度差異不甚明顯，但在打印7.5MB大小的圖片文件時(shí)，從點(diǎn)擊“打印”到最終出紙，使用USB接口用了18秒，而使用并行口時(shí)，用了33秒。這一測試結(jié)果說明，現(xiàn)行的并行口對于時(shí)下流行的激光打印機(jī)來說，已經(jīng)力難勝任了。
