Высокоскоростные соединения
В настоящее время для настольных и портативных компьютеров разработано два высоко#
скоростных устройства с последовательной шиной: USB и IEEE
1394, называемое также i.Link
или FireWire. Эти высокоскоростные коммуникационные порты отличаются от стандартных
параллельных и последовательных портов, установленных в большинстве современных ком#
пьютеров, более широкими возможностями. Преимущество новых портов состоит в том, что
их можно использовать как альтернативу SCSI для высокоскоростных соединений с перифе#
рийными устройствами, а также подсоединять к ним все типы внешних периферийных уст#
ройств (т.е. в данном случае предпринята попытка объединения устройств ввода#вывода).
Зачем нужно последовательное соединение
Новым направлением в развитии высокоскоростных периферийных шин является
использование последовательной архитектуры. Для передачи информации в параллельной
архитектуре, где биты передаются одновременно, необходимы линии, имеющие 8, 16 и более
проводов. Можно предположить, что за одно и то же время через параллельный канал переда#
ется больше данных, чем через последовательный, однако на самом деле увеличить пропуск#
ную способность последовательного соединения намного легче, чем параллельного.
Параллельное соединение обладает рядом недостатков, одним из которых является фазо#
вый сдвиг сигнала, из#за чего длина параллельных каналов, например SCSI, ограничена
(не должна превышать 3 м). Проблема в том, что, хотя 8# и 16#разрядные данные одновремен#
но пересылаются передатчиком, из#за задержек одни биты прибывают в приемник раньше
других. Следовательно, чем длиннее кабель, тем больше время задержки между первым и по#
следним прибывшими битами на приемном конце.
Последовательная шина позволяет единовременно передавать 1 бит данных. Благодаря
отсутствию задержек при передаче данных значительно увеличивается тактовая частота.
Например, максимальная скорость передачи данных параллельного порта EPP/ECP достига#
ет 2 Мбайт/с, в то время как порты IEEE#1394 (в которых используется высокоскоростная
последовательная технология) поддерживают скорость передачи данных, равную 400 Мбит/с
(около 50 Мбайт/с), т.е. в 25 раз выше. Скорость передачи данных современных интерфейсов
IEEE#1394b (FireWire 800) достигает 800 Мбит/с (или около 100 Мбайт/с), что в 50 раз пре#
вышает скорость передачи параллельного порта! Наконец, быстродействие интерфейса
USB 2.0 достигает 480 Мбит/с (около 60 Мбайт/с).
Еще одно преимущество последовательного способа передачи данных — возможность
использования только одно# или двухпроводного канала, поэтому помехи, возникающие при
передаче, очень малы, чего нельзя сказать о параллельном соединении.
Стоимость параллельных кабелей довольно высока, поскольку провода, предназначенные
для параллельной передачи, не только используются в большом количестве, но и специаль#
ным образом укладываются, чтобы предотвратить возникновение помех, а это весьма трудо#
емкий и дорогостоящий процесс. Кабели для последовательной передачи данных, напротив,
очень дешевые, так как состоят из нескольких проводов и требования к их экранированию
намного ниже, чем у используемых для параллельных соединений.
Именно поэтому, а также учитывая требования внешнего периферийного интерфейса
Plug and Play и необходимость устранения физического нагромождения портов в портатив#
ных компьютерах, были разработаны эти две высокоскоростные последовательные шины,
используемые уже сегодня. Несмотря на то что шина IEEE 1394 изначально была предназна#
чена для узкоспециализированного использования (например, с видеокамерами стандарта DV),
в настоящий момент она применяется и с другими устройствами, например с профессиональ#
ными сканерами и внешними жесткими дисками.
Таблица 8.4. Зависимость максимальной длины кабеля от удельного сопротивления проводов
Толщина, мм Удельное сопротивление, Ом/м Длина (макс.), м
28 0,232 0,81
26 0,145 1,31
24 0,091 2,08
22 0,057 3,33
20 0,036 5,00
Параллельное соединение обладает рядом недостатков, одним из которых является фазо#
вый сдвиг сигнала, из#за чего длина параллельных каналов, например SCSI, ограничена
(не должна превышать 3 м). Проблема в том, что, хотя 8# и 16#разрядные данные одновремен#
но пересылаются передатчиком, из#за задержек одни биты прибывают в приемник раньше
других. Следовательно, чем длиннее кабель, тем больше время задержки между первым и по#
следним прибывшими битами на приемном конце.
http://www.megalib.com/books/1617/part.pdf