答题 | 高速串行简史（一）：信号、接口、协议及总线

评分:3分

并行总线相对于串行总线,1,占用比较多IO口,浪费资源,增加芯片体积,不利于小型化。2,并行总线有严格的时序要求,不好控制。3,并行总线布线困难,占用太大面积

评分:3分

@ Unbox

并行总线相对于串行总线:1,信号定义多,连接线缆多,占用IO口太多。2,并行总线有严格的时钟和信号的时序要求。3,并行总线不适合长距离传输和高速率传输,串拢和时序无法得到保证。

评分:3分

1,并行总线的信号线多,不利于布局布线,增加板子空间; 2,并行总线考虑建立,保持时间要求,随频率增加建立保持时间裕量越发越小,受干扰影响很容易不满足要求,也就是总线频率很难做高;

评分:3分

1,并行信号需要的信号线根数多 2,并行信号由于串扰等影响,速率不会很高

评分:2分

并行信号相对串行信号有如下不足:1.通道信号线数目较多,占用板上的布线空间。2.相对于串行的低压差分信号,并行电压振幅较大,芯片功耗大。3.并行的数据和时钟分离,对时序要求较高,数据速率不能做的太高。4.容易受外界噪声、电磁辐射的干扰。

评分:3分

并行信号之于串行信号,唯一的区别就是多比特同传,因而产生了:更多的布线/连接线的空间需求;在高波特率下可能的一致性要求:驱动器,信道的时域/频域一致性;密集信号线间的串扰隔离需求。 但是,并行信号本质上就是串行信号的聚合,串行信号物理层能采用的技术,比如差分,加重/均衡/链路训练,CDR等等,都可以在并行信号中采用;此时需要额外考虑的是如何完成信号间一致性的信息收集与恢复和数据的拆分聚合。 为低成本,低延迟设计的单端、随路时钟的并行信号对为高吞吐,简化互联设计的高速差分信号,自然存在串扰,EMI,布线空间,等长/SKEW等等问题。

评分:3分

并口不足之处:1.占用太多接口,2.需要时钟来统一步调,3.容易受干扰,一路数据出错,全部作废。

评分:3分

最大缺点就是线多,线多带来时序约束多,功耗高,串扰多,占地面积大等诸多问题。

评分:3分

1,高速串口不需要传时钟来同步数据流,没有时钟周期性的沿变,频谱不会集中,所以噪声干扰少。通过数据流的沿变可以直接用PLL恢复出时钟,再用恢复的时钟采集数据流。不传时钟可以降低功耗,减少噪声。 2,所有高速串口都采用差分总线传输,外界噪声同时加载到并行传输的两条差分线上,相减之后可以抵消,对外部噪声的抵抗能力强。 3,没有时钟skew问题,因为它根本就没有同步时钟,不存在时钟和数据流的对齐问题。只需要保证差分信号线是对齐的就行,因为差分信号线的值总是相反,相关性强,易控制。 4,线少,干扰少。串行传输一般就4根数据线,分成Rx两根差分线和Tx两根差分线,差分线总是往相反方向跳,可以抵消各自的跳变噪声,这种噪声可以被Rx的负极性以相反的跳变直接抵消掉,总的噪声为0,根绝了内部噪声。 另外,串行采用差分信号,CDR,信道均一化等技术使得信号质量得到保障。串口的特性和应用场景,决定了它更加适合采用一些可以提高单根信道速率的设计方法,这些方法用在并口上并不合适。 综上,串口传输的各种优势使得其内外噪声皆免疫,又没有信号对齐之忧,可以以极高的速率传输。这种速率,并行传输是根本做不到的,更不要说串行传输还能节省大量引脚。

评分:3分

数据率高时候会出现串扰严重,功耗比较大,emi和emc难做,并且并行的成本因素要考虑,先用较大物理面积等

评分:2分

并行总线相对于串行总线,1,信号种类会很多,连接比较臃肿,占用比较多IO口。2,并行总线有严格的时钟周期。3,并行总线不适合长距离传输,适合短距离传输和低频传输

评分:3分

并行信号最大的缺陷就是需要很多的信号线来组成传输通道。每根信号线都必须准确无误,有一根出问题就会导致故障。打个比方,运送零件大型设备,并行信号就好比多辆货车,每辆车运送一些零件,大家按一定的时间要求送到目的地才能装配出完整的设备,一辆车出故障就会导致无法完成组装。而串行信号就好比火车,正常情况下一辆车就可以把所有零件运送完毕,而且不会出现问题。

评分:3分

传输速度上不去 占用空间大

@ Vincent

评分:2分

并行总线想比与串行总线,有以下缺点:串扰大,时序不好控制,布线面积大,占用活多引脚资源,功耗也大

@ Ben

评分:3分

1、时序余量减小增加了多路同步的难度;2、工作频率提高增加了多路信号的串扰;3、并行总线需要的IO接口多,功耗大,同步开关噪声多,系统更复杂。4、信号反射使点到多点的传输方式存爱严重的信号质量问题等等。

@ Jamie

评分:3分

并行信号的不足在于:资源占用多,布线空间更大,相对成本高;并且抗干扰能力不好;时序要求高。 随着技术的发展,时钟频率越来越高,并行导线之间的相互干扰越来越严重。

@ ly

评分:3分

并行信号相对于串行信号,主要有以下的先天不足之处:【1】、并行物理连接多、需要很多信号线才组成传输路径,每根信号线务必准确无误。虽然每次传输的数据量多,但是并行抗干扰差。【2】、通信成本高:每位传输要求一个单独的信道支持;因此如果一个字符包含8个二进制位,则并行传输要求8个独立的信道的支持;【3】、由于信道之间的电容感应,远距离传输时,可靠性较低。【4】、占用引脚资源较多,功耗较大,也不利于PCB小型化和降低控制板成本。【5】、并行的高速信号线之间还会出现串扰问题,影响信号完整性。【6】、并行方式主要用于近距离通信,不适合远距离通信。计算机内的总线结构就是并行通信的例子。这种方法的优点是传输速度快,处理简单。并行通信是把一个字符的各数位用几条线同时进行传输,传输速度快,信息率高。但它比串行通信所用的电缆多,故常用在传输距离较短(几米至几十米)、数据传输率较高的场合。

@ 龍鳳呈祥

评分:3分

1'首先是走线多,占用空间大,走线要求高2'需要单独传一路时钟,时序问题,对齐'同步问题比较难控制3'传输速率受限,不适合长距离传输,抗干扰能力差4'需要的IO口多,功耗也大。