闲话计算机总线的“串口”和“并口”

首先接口都是一种总线,然后是一个结论:在不考虑工程复杂性和造价的前提下并行总线总会达到比串行总线更高的速度。这个道理很简单,两根管子总会比一根管子吞吐量大,但是。。。

但是,有个两个棘手的问题需要面对:1、信号同步;2、信号串扰。
想要弄清楚这个问题,还是需要掰掰历史,历史的发展是这样子的:计算机刚开始发展的时候有个叫做COM口的总线,什么东西都可以往上面连接 com口_百度百科
后来COM口的速度满足不了打印机等设备的需求,工程师们很自然就想到了“把路修宽”,然后就有了并口 并行接口_百度百科
然后计算机技术飞速发展,CPU频率越来越高,主板内置BUS速度也越来越高。工程师们也想过通过提高并口的时钟速度来满足大家对带宽的无尽需求,但由于线材等原因,提高并口时钟频率会带来更大的串扰。
于是呢,大家在一起开了个会。推出了新一代“宇宙串行总线”–USB,苹果自己搞的火线接口(IEEE1394)也属于串行总线,USB迅速一统天下,大家过上了USB能连接任何东西的美好生活。
但是,事情就这么结束了么?nonono,刚才说的都是“外部接口”。
内 部接口也有着自己的更大江湖。就从PCI说起吧,PCI接口在提供了自动的IRQ分配机制后迅速的替代了ISA总线,成为系统内部总线的霸主,为了提升带 宽,PCI总线虽然从32位推出更高的64位接口(主要用于服务器),但频率一直没有突破133MHz(暂且不起AGP接口)
历史总是那么的相似,大家在一起开了个会,推出了一个基于并行总线的接口PCI Express,并且一口气推出了PCIE 1x 2x 4x 8x 16x,然后PCIE这个说不好算是并口还是串口的东东基本上也要一统天下了
比起内部接口,发展更快的是CPU&MEM总线,由于对计算机性能的巨大影响,从诞生之初,这条总线就是高规格的,不那么在乎成本的,这条总线就基本上是一直在提高频率,提高宽度。为了实现这个变态的需求,我们聪明的工程师贡献了两大法宝:
1、多层布线,降低串扰,貌似现在主板12层的是很常见的
2、蛇形布线,降低由于导线长度造成的时钟信号难以同步的问题
曾经一度为了增加内存总线的吞吐量,厂商们甚至推出了“双通道内存”这种不惜工本的技术……
天下之势,串久必并,并久必串。
所以真相只有一个:在不考虑工程复杂性和造价的前提下并行总线总会达到比串行总线更高的速度。

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文章分类 后端, 架构

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