答題 | 高速串行簡史（一）：信號、接口、協(xié)議及總線

評分:3分

并行總線相對于串行總線,1,占用比較多IO口,浪費(fèi)資源,增加芯片體積,不利于小型化。2,并行總線有嚴(yán)格的時序要求,不好控制。3,并行總線布線困難,占用太大面積

評分:3分

@ Unbox

并行總線相對于串行總線:1,信號定義多,連接線纜多,占用IO口太多。2,并行總線有嚴(yán)格的時鐘和信號的時序要求。3,并行總線不適合長距離傳輸和高速率傳輸,串?dāng)n和時序無法得到保證。

評分:3分

1,并行總線的信號線多,不利于布局布線,增加板子空間; 2,并行總線考慮建立,保持時間要求,隨頻率增加建立保持時間裕量越發(fā)越小,受干擾影響很容易不滿足要求,也就是總線頻率很難做高;

評分:3分

1,并行信號需要的信號線根數(shù)多 2,并行信號由于串?dāng)_等影響,速率不會很高

評分:2分

并行信號相對串行信號有如下不足:1.通道信號線數(shù)目較多,占用板上的布線空間。2.相對于串行的低壓差分信號,并行電壓振幅較大,芯片功耗大。3.并行的數(shù)據(jù)和時鐘分離,對時序要求較高,數(shù)據(jù)速率不能做的太高。4.容易受外界噪聲、電磁輻射的干擾。

評分:3分

并行信號之于串行信號,唯一的區(qū)別就是多比特同傳,因而產(chǎn)生了:更多的布線/連接線的空間需求;在高波特率下可能的一致性要求:驅(qū)動器,信道的時域/頻域一致性;密集信號線間的串?dāng)_隔離需求。 但是,并行信號本質(zhì)上就是串行信號的聚合,串行信號物理層能采用的技術(shù),比如差分,加重/均衡/鏈路訓(xùn)練,CDR等等,都可以在并行信號中采用;此時需要額外考慮的是如何完成信號間一致性的信息收集與恢復(fù)和數(shù)據(jù)的拆分聚合。 為低成本,低延遲設(shè)計的單端、隨路時鐘的并行信號對為高吞吐,簡化互聯(lián)設(shè)計的高速差分信號,自然存在串?dāng)_,EMI,布線空間,等長/SKEW等等問題。

評分:3分

并口不足之處:1.占用太多接口,2.需要時鐘來統(tǒng)一步調(diào),3.容易受干擾,一路數(shù)據(jù)出錯,全部作廢。

評分:3分

最大缺點(diǎn)就是線多,線多帶來時序約束多,功耗高,串?dāng)_多,占地面積大等諸多問題。

評分:3分

1,高速串口不需要傳時鐘來同步數(shù)據(jù)流,沒有時鐘周期性的沿變,頻譜不會集中,所以噪聲干擾少。通過數(shù)據(jù)流的沿變可以直接用PLL恢復(fù)出時鐘,再用恢復(fù)的時鐘采集數(shù)據(jù)流。不傳時鐘可以降低功耗,減少噪聲。 2,所有高速串口都采用差分總線傳輸,外界噪聲同時加載到并行傳輸?shù)膬蓷l差分線上,相減之后可以抵消,對外部噪聲的抵抗能力強(qiáng)。 3,沒有時鐘skew問題,因為它根本就沒有同步時鐘,不存在時鐘和數(shù)據(jù)流的對齊問題。只需要保證差分信號線是對齊的就行,因為差分信號線的值總是相反,相關(guān)性強(qiáng),易控制。 4,線少,干擾少。串行傳輸一般就4根數(shù)據(jù)線,分成Rx兩根差分線和Tx兩根差分線,差分線總是往相反方向跳,可以抵消各自的跳變噪聲,這種噪聲可以被Rx的負(fù)極性以相反的跳變直接抵消掉,總的噪聲為0,根絕了內(nèi)部噪聲。 另外,串行采用差分信號,CDR,信道均一化等技術(shù)使得信號質(zhì)量得到保障。串口的特性和應(yīng)用場景,決定了它更加適合采用一些可以提高單根信道速率的設(shè)計方法,這些方法用在并口上并不合適。 綜上,串口傳輸?shù)母鞣N優(yōu)勢使得其內(nèi)外噪聲皆免疫,又沒有信號對齊之憂,可以以極高的速率傳輸。這種速率,并行傳輸是根本做不到的,更不要說串行傳輸還能節(jié)省大量引腳。

評分:3分

數(shù)據(jù)率高時候會出現(xiàn)串?dāng)_嚴(yán)重,功耗比較大,emi和emc難做,并且并行的成本因素要考慮,先用較大物理面積等

評分:2分

并行總線相對于串行總線,1,信號種類會很多,連接比較臃腫,占用比較多IO口。2,并行總線有嚴(yán)格的時鐘周期。3,并行總線不適合長距離傳輸,適合短距離傳輸和低頻傳輸

評分:3分

并行信號最大的缺陷就是需要很多的信號線來組成傳輸通道。每根信號線都必須準(zhǔn)確無誤,有一根出問題就會導(dǎo)致故障。打個比方,運(yùn)送零件大型設(shè)備,并行信號就好比多輛貨車,每輛車運(yùn)送一些零件,大家按一定的時間要求送到目的地才能裝配出完整的設(shè)備,一輛車出故障就會導(dǎo)致無法完成組裝。而串行信號就好比火車,正常情況下一輛車就可以把所有零件運(yùn)送完畢,而且不會出現(xiàn)問題。

評分:3分

傳輸速度上不去 占用空間大

@ Vincent

評分:2分

并行總線想比與串行總線,有以下缺點(diǎn):串?dāng)_大,時序不好控制,布線面積大,占用活多引腳資源,功耗也大

@ Ben

評分:3分

1、時序余量減小增加了多路同步的難度;2、工作頻率提高增加了多路信號的串?dāng)_;3、并行總線需要的IO接口多,功耗大,同步開關(guān)噪聲多,系統(tǒng)更復(fù)雜。4、信號反射使點(diǎn)到多點(diǎn)的傳輸方式存愛嚴(yán)重的信號質(zhì)量問題等等。

@ Jamie

評分:3分

并行信號的不足在于:資源占用多,布線空間更大,相對成本高;并且抗干擾能力不好;時序要求高。 隨著技術(shù)的發(fā)展,時鐘頻率越來越高,并行導(dǎo)線之間的相互干擾越來越嚴(yán)重。

@ ly

評分:3分

并行信號相對于串行信號,主要有以下的先天不足之處:【1】、并行物理連接多、需要很多信號線才組成傳輸路徑,每根信號線務(wù)必準(zhǔn)確無誤。雖然每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量多,但是并行抗干擾差?！?】、通信成本高:每位傳輸要求一個單獨(dú)的信道支持;因此如果一個字符包含8個二進(jìn)制位,則并行傳輸要求8個獨(dú)立的信道的支持;【3】、由于信道之間的電容感應(yīng),遠(yuǎn)距離傳輸時,可靠性較低?！?】、占用引腳資源較多,功耗較大,也不利于PCB小型化和降低控制板成本。【5】、并行的高速信號線之間還會出現(xiàn)串?dāng)_問題,影響信號完整性?！?】、并行方式主要用于近距離通信,不適合遠(yuǎn)距離通信。計算機(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,處理簡單。并行通信是把一個字符的各數(shù)位用幾條線同時進(jìn)行傳輸,傳輸速度快,信息率高。但它比串行通信所用的電纜多,故常用在傳輸距離較短(幾米至幾十米)、數(shù)據(jù)傳輸率較高的場合。

@ 龍鳳呈祥

評分:3分

1'首先是走線多,占用空間大,走線要求高2'需要單獨(dú)傳一路時鐘,時序問題,對齊'同步問題比較難控制3'傳輸速率受限,不適合長距離傳輸,抗干擾能力差4'需要的IO口多,功耗也大。