現在，我們聽得最多的一個詞可能就是串行傳輸了，帶著我們的好奇心，一起來學習一下串行傳輸和并行傳輸。

從原理來看，固態硬盤的并行傳輸方式其實優于串行傳輸方式。通俗地講，并行傳輸的通路猶如一條 多車道的寬闊大道，而串行傳輸則是僅能允許一輛汽車通過的鄉間公路。以古老而又典型的標準并行口(Standard Parallel Port)和串行口(俗稱COM口)為例，并行接口的位寬為8，數據傳輸率高；而串行接口只有1位，數據傳輸速度低。在串行口傳送1位的時間內，并行口可以傳送一個字節。當并行口完成單詞“ Agrade”的傳送任務時，串行口中僅傳送了這個單詞的首字母“a”。

一、并行傳輸

并行通信傳輸中有多個數據位，同時在兩個設備之間傳輸。發送設備將這些數據位通過 對應的數據線傳送給接收設備，還可附加一位數據校驗位。接收設備可同時接收到這些數據，不需要做任何變換就可直接使用。并行方式主要用于近距離通信。計算 機內的總線結構就是并行通信的例子。這種方法的優點是傳輸速度快，處理簡單。字符編碼的各位（比特）同時傳輸。

特點：

（1）傳輸速度快:一位（比特）時間內可傳輸一個字符；

（2）通信成本高:每位傳輸要求一個單獨的信道支持；因此如果一個字符包含8個二進制位，則并行傳輸要求8個獨立的信道的支持；

（3）不支持長距離傳輸:由于信道之間的電容感應，遠距離傳輸時，可靠性較低。

二、串行傳輸

串行數據傳輸時，數據是一位一位地在通信線上傳輸的，先由具有幾位總線的計算機內的發送設備，將幾位并行數據經并--串轉換硬件轉換成串行方式，再逐位經 傳輸線到達接收站的設備中，并在接收端將數據從串行方式重新轉換成并行方式，以供接收方使用。串行數據傳輸的速度要比并行傳輸慢得多，但對于覆蓋面極其廣 闊的公用電話系統來說具有更大的現實意義。串行數據通信的方向性結構有三種，即單工、半雙工和全雙工。將組成字符的各位串行地發往線路。

特點：

（1）傳輸速度較低，一次一位；

（2）通信成本也較低，只需一個信道。

（3）支持長距離傳輸，目前計算機網絡中所用的傳輸方式均為串行傳輸。

方式： 

串行傳輸有兩種傳輸方式：

1、同步傳輸   

2、異步傳輸

雖然現在大部分都在用串行，但從原理來看，并行傳輸方式其實優于串行傳輸方式。通俗地講，并行傳輸的通路猶如一條 多車道的寬闊大道，而串行傳輸則是僅能允許一輛汽車通過的鄉間公路。以古老而又典型的標準并行口(Standard Parallel Port)和串行口(俗稱COM口)為例，并行接口的位寬為8，數據傳輸率高；而串行接口只有1位，數據傳輸速度低。在串行口傳送1位的時間內，并行口可以傳送一個字節。當并行口完成單詞“agrade”的傳送任務時，串行口中僅傳送了這個單詞的首字母“a”。

一、 并行傳輸技術遭遇發展困境

并行數據傳輸技術向來是提高數據傳輸率的重要手段，但是，進一步發展卻遇到了障礙。首先，由于并行傳送方式的前提是用同一時序傳播信號，用同一時序接收信號，而過分提升時鐘頻率將難以讓數據傳送的時序與時鐘合拍，布線長度稍有差異，數據就會以與時鐘不同的時序送達，另外，提升時鐘頻率還容易引起信號線間的相互干擾，導致傳輸錯誤。因此，并行方式難以實現高速化。從制造成本的角度來說，增加位寬無疑會導致主板和擴充板上的布線數目隨之增加，成本隨之攀升。

二、 USB，串行接口欲火重生

USB接口之所以能夠獲得很高的數據傳輸率，主要是因為其摒棄了常規的單端信號傳輸方式，轉而采用差分信號（differential signal）傳輸技術，有效地克服了因天線效應對信號傳輸線路形成的干擾，以及傳輸線路之間的串擾。USB接口中兩根數據線采用相互纏繞的方式，形成了雙絞線結構。

差分信號傳輸體系中，傳輸線路無需屏蔽即可取得很好的抗干擾性能，降低了連接成本。不過，由于USB接口3.3V的信號電平相對較低，最大通信距離只有5m。USB規范還限制物理層的層數不超過7層，這意味著用戶可以通過最多使用5個連接器，將一個USB設備置于距離主機最遠為30m的位置。

 在 差分信號通信電路中， 輸出電平為正電壓時表示邏輯“1”，輸出負電壓時表示邏輯“0”，而輸出“0”電壓是沒有意義的，它既不代表“1”，也不代表“0 ”。而在圖7所示的差分通信中， 干擾信號會同時進入相鄰的兩條信號線中，在信號接收端，兩個相同的干擾信號分別進入差分放大器的兩個反相輸入端后，輸出電壓為0。所以說，差分信號技術對干擾信號具有很強的免疫力。對于串行傳輸來說，LVDS能夠低于外來干擾；而對于并行傳輸來說，LVDS可以不僅能夠抵御外來干擾，還能夠抵御數據傳輸線之間的串擾。

因為上述原因，實際電路中只要使用低壓差分信號（Low Voltage Differential Signal，LVDS），350mV左右的振幅便能滿足近距離傳輸的要求。假定負載電阻為100Ω，采用LVDS方式傳輸數據時，如果雙絞線長度為 10m，傳輸速率可達400 Mbps；當電纜長度增加到20m時，速率降為100 Mbps；而當電纜長度為100m時，速率只能達到10 Mbps左右。

三、 新串行

典型的就是PCI Express，PCI Express通信雙方由兩個差分信號對構成雙工信道，一對用于發送，一對用于接收。4條物理線路構成PCI Express 1X。PCI Express 標準中定義了1X、2X、4X和16X。PCI Express 16X擁有最多的物理線路（16×4＝64）。

即便采用最低配置的1X體系，因為可以在兩個方向上同時以2.5GHz的頻率傳送數據，帶寬達到5Gbps，也已經超過了傳統PCI總線1.056Gbps（32bit×33MHz）的帶寬。況且，PCI總線是通過橋路實現的共享總線方式（如PCI9054等橋設備），而PCI Express采用所謂的“端對端連接”，每個設備可以獨享總線帶寬，因此可以獲得比PCI更高的性能。