सीरियल बिट स्ट्रीम इतना सामान्य क्यों हो गया?
सीरियल लिंक का उपयोग करने से यह फायदा होता है कि इससे कनेक्शन का भौतिक आकार कम हो जाता है। आधुनिक इंटीग्रेटेड सर्किट आर्किटेक्चर के पास उन पर इतने सारे पिन हैं कि इससे उनके डिजाइन पर भौतिक इंटरकनेक्शन मांगों को कम करने की एक मजबूत आवश्यकता पैदा हुई। इसके कारण उन सर्किटों का विकास हुआ, जो सीरियल प्रोटोकॉल का उपयोग करके इन सर्किटों के इंटरफेस पर अत्यधिक गति से कार्य करते हैं। इसी कारण से, किसी भी अन्य डेटा लिंक में अन्य जगहों पर भौतिक अंतरसंबंध की मांगों को कम करना स्वाभाविक है।
इस तरह की तकनीक की मूल मांग फाइबर ऑप्टिक डेटा ट्रांसमिशन डिजाइनों में भी हो सकती है।
एक बार जब उच्च गति लिंक का समर्थन करने की तकनीक बहुत आम हो गई, तो इसे कई अन्य स्थानों पर लागू करना केवल स्वाभाविक था, क्योंकि सीरियल कनेक्शन का भौतिक आकार समानांतर कनेक्शन की तुलना में बहुत छोटा है।
एक व्यापक प्रणाली संचार प्रोटोकॉल क्यों नहीं हैं जो एक बेहतर प्रतीक दर के लिए कुछ उन्नत मॉडुलन विधियों को नियुक्त करते हैं?
एन्कोडिंग स्तर पर, डिजिटल संचार के लिए कोडिंग योजना NRZ (नॉन-रिटर्न टू जीरो) की तरह सरल हो सकती है , थोड़ा अधिक जटिल लाइन कोड (जैसे 8 बी / 10 बी) , या बहुत अधिक जटिल, जैसे क्यूएएम (क्वाडरेचर एम्प्लीफिकेशन मॉड्यूलेशन) ।
जटिलता लागत को जोड़ती है, लेकिन विकल्प उन कारकों पर भी निर्भर होते हैं जो अंततः सूचना सिद्धांत और एक लिंक की क्षमता सीमा पर निर्भर करते हैं। शैनन -हार्टले प्रमेय से शैनन का नियम एक चैनल की अधिकतम क्षमता ("कनेक्शन" या "लिंक" के रूप में सोचें) का वर्णन करता है:
बिट्स / सेकंड = बैंडविड्थ में अधिकतम क्षमता * Log2 (1 + सिग्नल / शोर)
रेडियो लिंक ( एलटीई या वाईफाई जैसी कुछ ) के लिए, बैंडविड्थ सीमित होने वाली है, अक्सर कानूनी नियमों द्वारा। उन मामलों में QAM और इसी तरह के जटिल प्रोटोकॉल का उपयोग संभव उच्चतम डेटा दर को निकालने के लिए किया जा सकता है। इन मामलों में, शोर अनुपात का संकेत अक्सर काफी कम होता है (10 से 100, या डेसीबल 10 से 20 डीबी में)। यह दिए गए बैंडविड्थ और सिग्नल के शोर अनुपात के तहत ऊपरी सीमा तक पहुंचने से पहले केवल इतना ऊंचा जा सकता है।
एक तार लिंक के लिए, बैंडविड्थ को किसी चीज से विनियमित नहीं किया जाता है, लेकिन कार्यान्वयन की व्यावहारिकता। वायर लिंक में शोर अनुपात, 1000 (30 डीबी) से अधिक होने का संकेत बहुत अधिक हो सकता है। जैसा कि अन्य उत्तरों में उल्लेख किया गया है, बैंडविड्थ वायर को ड्राइव करने वाले सिग्नल को प्राप्त करने और सिग्नल प्राप्त करने के लिए, और वायर के डिजाइन (एक ट्रांसमिशन लाइन) द्वारा सीमित है।
जब बैंडविड्थ एक सीमित कारक बन जाता है, लेकिन शोर अनुपात के लिए संकेत नहीं है, तो डिजाइनर डेटा दर को बढ़ाने के अन्य तरीके ढूंढते हैं। यह एक आर्थिक निर्णय हो जाता है कि क्या अधिक जटिल एन्कोडिंग योजना पर जाना है या अधिक तार पर जाना है:
आप वास्तव में धारावाहिक / समानांतर प्रोटोकॉल का उपयोग देखेंगे जब एक तार अभी भी बहुत धीमा है। पीसीआई-एक्सप्रेस कई लेन का उपयोग करके हार्डवेयर की बैंडविड्थ सीमाओं को दूर करने के लिए ऐसा करता है।
फाइबर प्रसारण में, उन्हें अधिक फाइबर जोड़ने की ज़रूरत नहीं है (हालांकि वे दूसरों का उपयोग कर सकते हैं यदि वे पहले से ही जगह में हैं और उपयोग नहीं किए जा रहे हैं)। वेव डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग का उपयोग कर सकते हैं । आमतौर पर, यह कई स्वतंत्र समानांतर चैनल प्रदान करने के लिए किया जाता है, और अन्य उत्तरों में उल्लिखित तिरछा मुद्दा स्वतंत्र चैनलों के लिए चिंता का विषय नहीं है।