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        串行數據線的一個總結和概述

        作者: 時間:2016-12-16 來源:網絡 收藏
        USB
        USB ,是英文Universal Serial BUS(通用串行總線)的縮寫,而其中文簡稱為“通串線,是一個外部總線標準,用于規范電腦與外部設備的連接和通訊。是應用在PC領域的接口技術。USB接口支持設備的即插即用和熱插拔功能。USB是在1994年底由英特爾、康柏、IBM、Microsoft等多家公司聯合提出的。
        第一代:USB 1.0/1.1的最大傳輸速率為12Mbps。1996年推出。
        第二代:USB 2.0的最大傳輸速率高達480Mbps。USB 1.0/1.1與USB 2.0的接口是相互兼容的。
        第三代:USB 3.0 最大傳輸速率5Gbps, 向下兼容USB 1.0/1.1/2.0
        USB2.0的最高傳輸速率為480Mbps,即60MB/s。不過,大家要注意這是理論傳輸值,如果幾臺設備共用一個USB通道,主控制芯片會對每臺設備可支配的帶寬進行分配、控制。
        USB2.0 High Speed:理論速度是480Mbps,對應之前的USB2.0;隨著現在影音、軟件、游戲等數據的增大,隨便一個電影都要達到700MB以上,DVD畫質的至少1.4GB,更不要談高達25G左右的藍光電影了。USB2.0的理論傳輸速度為480MBPS,注意這個單位是兆位每秒而已,換算過來也就是60MB/s,而由于芯片、固件版本、電腦硬件等的制約,能超過30MByte/S的USB設備沒有多少。
        一、USB與IEEE1394的相同點主要有哪些?
        兩者都是一種通用外接設備接口。
        兩者都可以快速傳輸大量數據。
        兩者都能連接多個不同設備。
        兩者都支持熱插撥。
        兩者都可以不用外部電源。
        二、USB與IEEE1394的不同點有哪些?
        兩者的傳輸速率不同。USB的傳輸速率與IEEE1394的速率比起來真是小巫見大巫了。USB的傳輸速率現在只有480Mbps,只能連接鍵盤、鼠標與麥克風等低速設備,而IEEE1394可以使用3.2Gbps,可以用來連接數碼相機、掃描儀和信息家電等需要高速率的設備。
        兩者的結構不同。USB在連接時必須至少有一臺電腦,并且必須需要HUB來實現互連,整個網絡中最多可連接127臺設備。IEEE1394并不需要電腦來控制所有設備,也不需要HUB,IEEE1394可以用網橋連接多個IEEE1394網絡,也就是說在用IEEE1394實現了63臺IEEE1394設備之后也可以用網橋將其他的IEEE1394網絡連接起來,達到無限制連接。
        兩者的智能化不同。IEEE1394網絡可以在其設備進行增減時自動重設網絡。USB是以HUB來判斷連接設備的增減了。
        兩者的應用程度不同。現在USB已經被廣泛應用于各個方面,幾乎每臺PC主板都設置了USB接口,USB2.0也會進一步加大USB應用的范圍。IEEE1394現在只被應用于音頻、視頻等多媒體方面。
        USB3.0
        USB 3.0簡要規范如下:
        ·提供了更高的每秒4.8Gb傳輸速度
        ·對需要更大電力支持的設備提供了更好的支撐,最大化了總線的電力供應
        ·增加了新的電源管理職能
        ·全雙工數據通信,提供了更快的傳輸速度
        ·向下兼容USB 2.0設備
        μPD720200符合USB 3.0規范Revision 1.0版本,支持USB 3.0 Super-Speed(5Gbps)和High-Speed(480Mbps)以及Full-Speed(12Mbps),并向下兼容USB 2.0/1.1標準。該芯片支持PCI Express 2.0總線,工作電壓3.3V或1.05V,176pin FBGA封裝,封裝面積10x10mm。
        英特爾公司(Intel)和業界領先的公司一起攜手組建了USB 3.0推廣組,旨在開發速度超過當今10倍的超高效USB互聯技術。該技術是由英特爾,以及惠普(HP)、NEC、NXP半導體以及德州儀器(Texas Instruments)等公司共同開發的,應用領域包括個人計算機、消費及移動類產品的快速同步即時傳輸。
        PCI
        PCI(Peripheral Component Interconnect)
        一種由英特爾(Intel)公司1991年推出的用于定義局部總線的標準。此標準允許在計算機內安裝多達10個遵從PCI標準的擴展卡。最早提出的PCI總線工作在33MHz頻率之下,傳輸帶寬達到133MB/s(33MHz * 32bit/s),基本上滿足了當時處理器的發展需要。隨著對更高性能的要求,后來又提出把PCI 總線的頻率提升到66MHz,傳輸帶寬能達到266MB/s。1993年又提出了64bit的PCI總線,稱為PCI-X,目前廣泛采用的是32-bit、33MHz或者32-bit、66MHz的PCI 總線,64bit的PCI-X插槽更多是應用于服務器產品。從結構上看,PCI是在CPU和原來的系統總線之間插入的一級總線,具體由一個橋接電路實現對這一層的管理,并實現上下之間的接口以協調數據的傳送。管理器提供信號緩沖,能在高時鐘頻率下保持高性能,適合為顯卡,聲卡,網卡,MODEM等設備提供連接接口,工作頻率為33MHz/66MHz。
        PCI的優缺點
        優點:總線結構簡單、成本低、設計簡單。缺點也比較明顯, 并行總線無法連接太多設備,總線擴展性比較差,線間干擾將導致系統無法正常工作;當連接多個設備時,總線有效帶寬將大幅降低,傳輸速率變慢;為了降低成本和盡可能減少相互間的干擾,需要減少總線帶寬,或者地址總線和數據總線采用復用方式設計,這樣降低了帶寬利用率。 PCI E總線是為將來的計算機和通訊平臺定義的一種高性能,通用I/O互連總線。xpress
        PCIE
        繼PCI (個人計算機擴展總線接口規范)之后的規范。2002年7月23日,PCI-SIG 正式公布了PCI Express 1.0規范,并于2007年初推出2.0規范(Spec 2.0),將傳輸率由PCI Express 1.1的2.5GB/s提升到5GB/s;目前主流的顯卡接口都支持PCI-E 2.0。PCI 屬于并行傳輸方式,即使用多條信號線同時并行傳輸多位數據,但 PCI Express 采用的是每次 1 位的串行傳輸方式,其最高數據傳輸速度為 8Gbit / s ,最大電纜長度 3m 。開發階段的代號是 3GIO
        與PCI總線相比,PCI Express總線主要有下面的技術優勢:
        1) 是串行總線,進行點對點傳輸,每個傳輸通道獨享帶寬。
        2) PCI Express總線支持雙向傳輸模式和數據分通道傳輸模式。其中數據分通道傳輸模式即PCI Express總線的x1、x2、x4、x8、x12、x16和x32多通道連接,x1單向傳輸帶寬即可達到250MB/s,雙向傳輸帶寬更能夠達到500MB/s,這個已經不是普通PCI總線所能夠相比的了。
        3) PCI Express總線充分利用先進的點到點互連、基于交換的技術、基于包的協議來實現新的總線性能和特征。電源管理、服務質量(QoS)、熱插拔支持、數據完整性、錯誤處理機制等也是PCI Express總線所支持的高級特征。
        4) 與PCI總線良好的繼承性,可以保持軟件的繼承和可靠性。PCI Express總線關鍵的PCI特征,比如應用模型、存儲結構、軟件接口等與傳統PCI總線保持一致,但是并行的PCI總線被一種具有高度擴展性的、完全串行的總線所替代。
        5) PCI Express總線充分利用先進的點到點互連,降低了系統硬件平臺設計的復雜性和難度,從而大大降低了系統的開發制造設計成本,極大地提高系統的性價比和健壯性。從下面表格可以看出,系統總線帶寬提高同時,減少了硬件PIN的數量,硬件的成本直接下降。
        SATA
        SATA的全稱是Serial Advanced Technology Attachment(串行高級技術附件,一種基于行業標準的串行硬件驅動器接口),是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盤接口規范。2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會正式確立了Serial ATA 1.0規范,在當年的IDF Fall 大會上,Seagate宣布了Serial ATA 1.0標準,正式宣告了SATA規范的確立。Sata2.0支持1.3Gb/s傳輸速率,在SATA2.0擴展規范中,3Gb/s被提到的頻率最高。由于SATA使用8bit/10bit編碼,所以3Gb/s等同于375MB/s的接口速率。
        eSATA
        External Serial ATA的略稱,是為面向外接驅動器而制定的Serial ATA 1.0a的擴展規格。雖然規模比較小,但已經有相對應的產品在市面流通。
        eSATA的優勢
        和常見的USB2.0和IEEE1394兩種常見外置接口相比,eSATA最大的優勢就是數據傳輸能力。eSATA的理論傳輸速度可達到1.5Gbps或3Gbps,遠遠高于USB2.0的480Mbps和IEEE 1394的400Mbps。在實際測試中,從電腦中復制一個1.36GB大小的文件到采用不同接口的外置存儲設備中,eSATA接口的設備所耗費的時間遠低于USB2.0或IEEE 1394設備,速度快了近一倍。隨著eSATA的出現,外置接口的傳輸率也首次遠遠大于了硬盤等設備的內部傳輸率。
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