並列通信

データ伝送において、パラレル通信は複数の導体を使用して複数の 2 進数 (ビット) を同時に伝送する方法です。これは、一度に 1 ビットのみを伝送するシリアル通信とは対照的です。この区別は、通信リンクを特徴付ける 1 つの方法です。

パラレル通信チャネルとシリアル通信チャネルの基本的な違いは、ビットを伝送するために物理層で使用される電気導体の数です。パラレル通信では、そのような導体が複数あります。たとえば、8 ビットのパラレル チャネルは 8 ビット (または 1バイト) を同時に伝送しますが、シリアル チャネルは同じビットを 1 つずつ順番に伝送します。両方のチャネルが同じクロック速度で動作する場合、パラレル チャネルの方が 8 倍高速になります。パラレル チャネルには、データの流れを調整するクロック信号、データの流れの方向を制御する信号、ハンドシェイク信号など、他の信号用の追加導体がある場合があります。

パラレル通信は、集積回路、周辺バス、RAMなどのメモリ デバイスで広く使用されています。一方、コンピュータ システム バスは時間の経過とともに進化しており、初期のシステム バスではパラレル通信が一般的に使用されていましたが、現代のコンピュータではシリアル通信が普及しています。

• 内部バス:メモリバス、システムバス、フロントサイドバス ( DDR SDRAMおよびGDDR SDRAMのさまざまな世代を含む)
• IBM System/360 直接制御機能(1964)。^{[1] : p.18} 標準の System/360 には 8 ビット幅のポートがありました。プロセス制御バリアントのモデル 44 には 32 ビット幅がありました。
• 従来のコンピュータ周辺機器バス: ISA、ATA、SCSI、PCI、そしてかつては広く普及していたIEEE-1284 / Centronics 「プリンタ ポート」
• 実験室計測バスIEEE-488
• (その他の例はコンピュータバスを参照)

高速シリアル技術が開発される前は、シリアル リンクよりもパラレル リンクが選択された理由は、次のとおりです。

• 速度: 表面的には、パラレル データ リンクの速度は、一度に送信されるビット数と各パスのビット レートの積に等しくなります。一度に送信されるビット数が 2 倍になると、データ レートも 2 倍になります。実際には、クロック スキューによって、すべてのリンクの速度がすべてのリンクの中で最も遅い速度まで低下します。ただし、パラレル ラインはシリアル ラインよりもレイテンシが低いため、 DDR SDRAMなどのメモリ バスではパラレル ラインが依然として使用されています。
• ケーブル長またはリンク長:クロストークにより並列回線間に干渉が生じ、通信リンクが長くなるにつれてその影響は悪化します。これにより、並列データ接続の長さに上限が設けられ、通常はシリアル接続よりも短くなります。
• 複雑さ: パラレル データ リンクはハードウェアで簡単に実装できるため、論理的な選択となります。コンピュータ システムでパラレル ポートを作成するのは比較的簡単で、データ バスにデータをコピーするためのラッチのみが必要です。対照的に、ほとんどのシリアル通信は、データ バスに直接接続する前に、まず汎用非同期受信機/送信機(UART)によってパラレル形式に変換する必要があります。

集積回路のコスト低下と性能向上により、パラレル リンクではなくシリアル リンクが使用されるようになりました。たとえば、IEEE 1284プリンタ ポートとUSB、パラレル ATAとシリアル ATA、そしてFireWireやThunderbolt は、数年前には SCSI HBA を購入する必要があったデジタル カメラやプロ仕様のスキャナなどのオーディオビジュアル(AV) デバイスからデータを転送するための最も一般的なコネクタとなっています。

シリアル ケーブルのワイヤ/ピン数が少ないことの大きな利点の 1 つは、サイズ、コネクタの複雑さ、および関連コストが大幅に削減されることです。スマートフォンなどのデバイスの設計者は、小型で耐久性があり、十分なパフォーマンスを提供するコネクタ/ポートの開発から恩恵を受けます。

一方、RF通信では並列データ リンクが復活しています。モールス信号やBPSKのように 1 ビットずつ送信するのではなく、 PSM、PAM、多入力多出力通信などのよく知られた技術では、いくつかのビットを並列に送信します (このようなビットの各グループは「シンボル」と呼ばれます)。このような技術は、1 バイト全体を一度に送信するように拡張できます ( 256-QAM )。

• データ転送
• シリアルポート
• ビットレベルの並列処理

•  この記事には、連邦規格 1037Cのパブリック ドメイン マテリアルが組み込まれています。一般調達局。2022 年 1 月 22 日にオリジナルからアーカイブされました。( MIL-STD-188 をサポート)。