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Perché USB 3.0 utilizza un collegamento seriale anziché parallelo come USB 2.0. ? Il parallelo non dovrebbe essere più veloce del seriale ?

Immagine del redattore: texservice13texservice13

Aggiornamento: 11 gen

E' assurdo ma è così ! Normalmente si pensa che trasmettere più bit contemporaneamente in teoria potrebbe sembrare più veloce, ma nella pratica ci sono alcune ragioni tecniche per cui i collegamenti paralleli hanno limitazioni che li rendono meno efficienti di quelli seriali, specialmente su lunghe distanze o ad alte velocità.


Infatti, nei collegamenti paralleli, ogni bit viene trasmesso su un proprio filo. Questo implica che tutti i fili devono avere esattamente la stessa lunghezza e caratteristiche fisiche per evitare che i segnali arrivino sfasati (skew). Anche una minima differenza nella lunghezza dei cavi o nelle proprietà fisiche può portare a un ritardo di alcuni nanosecondi tra i segnali, con il rischio di ricevere i bit in momenti leggermente diversi. Questo problema diventa più pronunciato con l'aumentare della frequenza di trasmissione e della lunghezza del cavo.


Inoltre, quando molti fili trasportano segnali simultanei vicini tra loro, possono verificarsi interferenze elettromagnetiche, anche chiamate "crosstalk". Questa interferenza genera errori nei segnali, costringendo il sistema a correggerli, rallentando il processo complessivo. Nei collegamenti paralleli ad alte velocità o lunghe distanze, questo fenomeno diventa problematico e costoso da correggere.


Bisogna tenere conto, poi, che nei collegamenti paralleli, è necessario un segnale di clock che coordini la trasmissione dei bit. Il clock deve viaggiare su un filo separato e sincronizzarsi con i bit trasmessi sugli altri fili. Tuttavia, più alto è il tasso di dati (cioè la frequenza del clock), più è difficile mantenere la sincronizzazione tra il clock e i dati, specialmente su lunghe distanze. Nei collegamenti seriali, invece, non c'è bisogno di un segnale di clock separato, perché il segnale stesso può includere la sincronizzazione.


Infine, i collegamenti paralleli richiedono più fili e più componenti per ogni canale. Man mano che aumentano la velocità e la frequenza di trasmissione, cresce anche il consumo energetico e il calore generato dal sistema. Questo non solo complica la progettazione, ma può anche ridurre l'affidabilità del collegamento a lungo termine.


Concludendo, le tecnologie come USB e PCI Express hanno spostato il trasferimento da parallelo a seriale proprio per questi motivi; infatti le USB 1.0 e 2.0 inizialmente sfruttavano il trasferimento parallelo, ma con l'aumento della necessità di velocità maggiori e l'evoluzione della tecnologia, USB 3.0 e superiori hanno adottato il collegamento seriale, raggiungendo velocità di trasferimento dati molto più alte.



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