www.wikidata.de-de.nina.az

Parallele Datenübertragung en übertragen digitale Daten über mehrere Leitungen gleichzeitig Die übertragung erfolgt dabe

Parallele Datenübertragung

Parallele Datenübertragungen übertragen digitale Daten über mehrere Leitungen gleichzeitig. Die Übertragung erfolgt dabei auf mehreren physischen Leitungen nebeneinander oder über mehrere Kanäle zur gleichen Zeit im "Gleichschritt". Werden nur binäre Symbole mit zwei möglichen Zuständen eingesetzt, entspricht ein Symbol einem Bit, welches pro Datenpfad übertragen werden kann. Bei n parallelen Datenpfaden können n Bits in einem Schritt parallel übertragen werden.

Parallele und serielle Datenübertragung im Vergleich

Die parallele Übertragung über mehrere serielle Datenkanäle unterscheidet sich grundlegend von einer parallelen Datenübertragung in der Weise, dass dort auf der unteren Hardwareebene alle Kanäle unabhängig voneinander übertragen und Laufzeitunterschiede irrelevant sind. Bei parallelen Übertragungen arbeiten alle Datenkanäle streng mit einem gemeinsamen Taktregime und sind dadurch sehr empfindlich auf Laufzeitunterschiede der Kanäle.

Allgemeines Bearbeiten

Parallele Schnittstellen arbeiten in den meisten Fällen mit 8 oder 16 Kanälen. Prinzipiell ist jede andere Zahl größer als 1 möglich. Zur Synchronisation sind zusätzliche Leitungen notwendig. Meist sind das Leitungen zur Datenflusskontrolle oder zur Synchronisation (Strobe, Taktsignale).

Eine Umsetzung zwischen der parallelen und der seriellen Datenübertragung kann mittels spezieller Baugruppen, welche als SerDes bezeichnet werden, erfolgen.

Nachteil Bearbeiten

DDR3-Speichermodule, bei denen zwischen dem Printstecker und den Speicherchips die mäanderförmig geführten Leiterbahnen zur Laufzeitkorrektur der Bussignale erkennbar sind

Der wesentliche Nachteil der parallelen Datenübertragung, neben dem Umstand, eine Vielzahl von parallelen Datenübertragungspfaden zu benötigen, ist der Umstand, dass die einzelnen Laufzeiten entlang der parallelen Leitungen nicht alle exakt gleich sind. Diese Ungleichheiten können beispielsweise durch kleine Abweichung in den Leitungslängen und anderen Toleranzen im physikalischen Aufbau der Übertragungsstrecke bedingt sein. Dadurch kommt es, insbesondere bei höheren Schrittgeschwindigkeiten, zu Empfangsfehlern bzw. einer Beschränkung der Schrittgeschwindigkeit und damit der Datenübertragungsrate. Aus diesem Grund werden bei höheren Übertragungsraten serielle Übertragungsverfahren eingesetzt, auch wenn durch die serielle Aneinanderreihung der einzelnen Symbole hohe Symbolraten und große Bandbreiten die Folge sind.

In diesem Fall wird durch mäanderförmig gestaltete Leiterbahnführungen auf den Leiterplatten versucht, eine möglichst identische Laufzeit zwischen den einzelnen Signalen sicherzustellen. Die Mäanderform dient dazu, dass alle Leiterbahnen fast exakt die gleiche Länge zueinander aufweisen. Zusätzlich kommen in den einzelnen Schaltkreisen, wie den DDR-SDRAM-Chips, Delay-Locked Loops (DLL) zur Anwendung, welche Laufzeitunterschiede dynamisch ausgleichen und so eine parallele Datenübertragung bei hohen Taktraten sicherstellen.

Beispiele für durch serielle Schnittstellen abgelöste parallele Datenübertragungen ist die SATA-Schnittstelle, die die ATA/ATAPI-Schnittstelle wie auch PCI-Express, der PCI ablöste, oder Fibre Channel als Weiterentwicklung der parallelen SCSI-Busvarianten. Trotz drastischer Reduzierung der Übertragungsleitungen wurden die Bussysteme dabei um etwa den Faktor 2 schneller.

Literatur Bearbeiten

  • Dietmar Lochmann: Digitale Nachrichtentechnik. 2. Auflage. Verlag Technik Berlin, 1997, ISBN 3-341-01184-6.
  • Roland Hellmann: Rechnerarchitektur. Einführung in den Aufbau moderner Computer, 2. Auflage, de Gruyter Verlag, Berlin / Boston 2016, ISBN 978-3-11-044605-0.
  • Thomas Flik: Mikroprozessortechnik und Rechnerstrukturen. 7. Auflage. Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 2005, ISBN 3-540-22270-7.
  • Ekbert Hering, Klaus Bressler, Jürgen Gutekunst: Elektronik für Ingenieure und Naturwissenschaftler. Springer Verlag, Berlin/ Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-05499-0.
  • Hans Liebig: Rechnerorganisation. Die Prinzipien, 3. Auflage, Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 2003, ISBN 978-3-540-00027-3.

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Lattice Semiconductor, 2004, archiviert vom Original am 18. März 2006; abgerufen am 4. März 2014.  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.latticesemi.com

Weblinks Bearbeiten

wikipedia, wiki, deutsches, deutschland, buch, bücher, bibliothek artikel lesen, herunterladen kostenlos kostenloser herunterladen, MP3, Video, MP4, 3GP, JPG, JPEG, GIF, PNG, Bild, Musik, Lied, Film, Buch, Spiel, Spiele
Veröffentlichungsdatum:
Parallele Datenubertragungen ubertragen digitale Daten uber mehrere Leitungen gleichzeitig Die Ubertragung erfolgt dabei auf mehreren physischen Leitungen nebeneinander oder uber mehrere Kanale zur gleichen Zeit im Gleichschritt Werden nur binare Symbole mit zwei moglichen Zustanden eingesetzt entspricht ein Symbol einem Bit welches pro Datenpfad ubertragen werden kann Bei n parallelen Datenpfaden konnen n Bits in einem Schritt parallel ubertragen werden Parallele und serielle Datenubertragung im VergleichDie parallele Ubertragung uber mehrere serielle Datenkanale unterscheidet sich grundlegend von einer parallelen Datenubertragung in der Weise dass dort auf der unteren Hardwareebene alle Kanale unabhangig voneinander ubertragen und Laufzeitunterschiede irrelevant sind Bei parallelen Ubertragungen arbeiten alle Datenkanale streng mit einem gemeinsamen Taktregime und sind dadurch sehr empfindlich auf Laufzeitunterschiede der Kanale Inhaltsverzeichnis 1 Allgemeines 2 Nachteil 3 Literatur 4 Einzelnachweise 5 WeblinksAllgemeines BearbeitenParallele Schnittstellen arbeiten in den meisten Fallen mit 8 oder 16 Kanalen Prinzipiell ist jede andere Zahl grosser als 1 moglich Zur Synchronisation sind zusatzliche Leitungen notwendig Meist sind das Leitungen zur Datenflusskontrolle oder zur Synchronisation Strobe Taktsignale Eine Umsetzung zwischen der parallelen und der seriellen Datenubertragung kann mittels spezieller Baugruppen welche als SerDes bezeichnet werden erfolgen Nachteil Bearbeiten nbsp DDR3 Speichermodule bei denen zwischen dem Printstecker und den Speicherchips die maanderformig gefuhrten Leiterbahnen zur Laufzeitkorrektur der Bussignale erkennbar sindDer wesentliche Nachteil der parallelen Datenubertragung neben dem Umstand eine Vielzahl von parallelen Datenubertragungspfaden zu benotigen ist der Umstand dass die einzelnen Laufzeiten entlang der parallelen Leitungen nicht alle exakt gleich sind Diese Ungleichheiten konnen beispielsweise durch kleine Abweichung in den Leitungslangen und anderen Toleranzen im physikalischen Aufbau der Ubertragungsstrecke bedingt sein Dadurch kommt es insbesondere bei hoheren Schrittgeschwindigkeiten zu Empfangsfehlern bzw einer Beschrankung der Schrittgeschwindigkeit und damit der Datenubertragungsrate Aus diesem Grund werden bei hoheren Ubertragungsraten serielle Ubertragungsverfahren eingesetzt auch wenn durch die serielle Aneinanderreihung der einzelnen Symbole hohe Symbolraten und grosse Bandbreiten die Folge sind In diesem Fall wird durch maanderformig gestaltete Leiterbahnfuhrungen auf den Leiterplatten versucht eine moglichst identische Laufzeit zwischen den einzelnen Signalen sicherzustellen Die Maanderform dient dazu dass alle Leiterbahnen fast exakt die gleiche Lange zueinander aufweisen Zusatzlich kommen in den einzelnen Schaltkreisen wie den DDR SDRAM Chips Delay Locked Loops DLL zur Anwendung welche Laufzeitunterschiede dynamisch ausgleichen und so eine parallele Datenubertragung bei hohen Taktraten sicherstellen 1 Beispiele fur durch serielle Schnittstellen abgeloste parallele Datenubertragungen ist die SATA Schnittstelle die die ATA ATAPI Schnittstelle wie auch PCI Express der PCI abloste oder Fibre Channel als Weiterentwicklung der parallelen SCSI Busvarianten Trotz drastischer Reduzierung der Ubertragungsleitungen wurden die Bussysteme dabei um etwa den Faktor 2 schneller Literatur BearbeitenDietmar Lochmann Digitale Nachrichtentechnik 2 Auflage Verlag Technik Berlin 1997 ISBN 3 341 01184 6 Roland Hellmann Rechnerarchitektur Einfuhrung in den Aufbau moderner Computer 2 Auflage de Gruyter Verlag Berlin Boston 2016 ISBN 978 3 11 044605 0 Thomas Flik Mikroprozessortechnik und Rechnerstrukturen 7 Auflage Springer Verlag Berlin Heidelberg 2005 ISBN 3 540 22270 7 Ekbert Hering Klaus Bressler Jurgen Gutekunst Elektronik fur Ingenieure und Naturwissenschaftler Springer Verlag Berlin Heidelberg 2014 ISBN 978 3 642 05499 0 Hans Liebig Rechnerorganisation Die Prinzipien 3 Auflage Springer Verlag Berlin Heidelberg 2003 ISBN 978 3 540 00027 3 Einzelnachweise Bearbeiten DDR Interface Design Implementation Lattice Semiconductor 2004 archiviert vom Original am 18 Marz 2006 abgerufen am 4 Marz 2014 nbsp Info Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht gepruft Bitte prufe Original und Archivlink gemass Anleitung und entferne dann diesen Hinweis 1 2 Vorlage Webachiv IABot www latticesemi com Weblinks BearbeitenDatenubertragung abgerufen am 18 September 2017 RECHNERNETZE II abgerufen am 18 September 2017 Digitale Datenubertragung abgerufen am 18 September 2017 Netzwerke abgerufen am 18 September 2017 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Parallele Datenubertragung amp oldid 229968662