직렬 통신

3. 직렬 통신과 병렬 통신

컴퓨터 간 또는 컴퓨터 부품 간의 통신 링크는 직렬 방식과 병렬 방식이 있다.^[17][18] 병렬 통신은 여러 채널을 통해 여러 데이터 스트림을 동시에 전송하는 반면, 직렬 통신은 단일 데이터 스트림으로 전송한다.^[17][18] 과거에는 근거리에서 병렬 통신이 더 빠른 속도를 제공했지만, 기술 발전으로 인해 직렬 통신이 더 높은 데이터 전송률을 달성하게 되었다.

이는 다음과 같은 요인들 때문이다.

• 서로 다른 채널 간의 클록 왜곡이 문제가 되지 않는다.^[17][18]
• 직렬 연결은 더 적은 상호 연결 케이블을 필요로 하므로 공간을 덜 차지하고, 주변 환경으로부터 채널을 더 잘 격리할 수 있다.
• 인접한 도체가 적기 때문에 누화가 덜 문제가 된다.^[17]
• 전력 사용량, 전력 소모, 케이블 비용, 구성 요소 비용, IC 다이 면적, PC 보드 면적, ESD 보호 등 예산을 단일 링크에 집중할 수 있다.

4. 직렬 버스

집적 회로(IC)는 핀 수가 많을수록 가격이 비싸진다. 핀 수를 줄이기 위해, 많은 IC는 속도가 중요하지 않을 때 직렬 버스를 사용하여 데이터를 전송한다. 이러한 저가 저속 직렬 버스의 예로는 RS-232, DALI, SPI, CAN 버스, I²C, UNI/O, 1-와이어가 있다. 고속 직렬 버스에는 USB, SATA 및 PCI Express가 있다.

5. 케이블

많은 직렬 통신 시스템은 원래 데이터 케이블을 통해 비교적 장거리에서 데이터를 전송하도록 설계되었다. 사실상 모든 장거리 통신은 케이블 비용을 줄이기 위해 병렬이 아닌 한 번에 한 비트씩 데이터를 전송한다. 이 데이터를 전달하는 케이블과 케이블이 연결되는 컴퓨터 포트는 혼동을 줄이기 위해 일반적으로 더 구체적인 이름으로 지칭된다.

PS/2 포트, 애플 데스크톱 버스, USB 등 키보드와 마우스 케이블 및 포트는 거의 예외 없이 직렬 방식이다. HD-SDI 포트에 연결된 동축 케이블, USB 포트 또는 FireWire 포트에 연결된 웹캠, IP 카메라를 Power over Ethernet 포트에 연결하는 이더넷 케이블, FPD-Link, 디지털 전화선(예: ISDN) 등 디지털 비디오를 전달하는 케이블도 대부분 직렬 방식이다.

Serial ATA, Serial SCSI, 이더넷 포트에 연결된 이더넷 케이블, VGA 커넥터 또는 DVI 포트 또는 HDMI 포트의 이전에 예약된 핀을 사용하는 Display Data Channel 등도 한 번에 한 비트씩 데이터를 전송한다.

6. 직렬 통신 구조의 예

모스 부호를 사용하는 전보, RS-232, RS-422, RS-485, I²C, ARINC 818, 범용 직렬 버스(USB), IEEE 1394, 이더넷, 파이버 채널, 인피니밴드, MIDI, DMX512, SDI-12, 직렬 결합 SCSI, SATA, 스페이스와이어, PCI 익스프레스, SONET 및 SDH, T-1, E-1, 모드버스, USART 등 다양한 직렬 통신 프로토콜 및 인터페이스가 존재한다.

아타리 SIO는 아타리 SIO에 대한 자신의 작업이 USB의 기초가 되었다고 주장한다. BSC - 이진 동기 통신, CAN 컨트롤 영역 네트워크 차량 버스, ccTalk 금전 거래 및 POS 산업에 사용, CoaXPress 동축 케이블을 통한 산업용 카메라 프로토콜, DMX512 극장 조명 제어, 이더넷, 파이버 채널, FireWire, HDMI, 하이퍼트랜스포트, 인피니밴드, I²C 멀티 드롭 직렬 버스, MIDI 전자 악기 제어, MIL-STD-1553A/B, 모스 부호 전신, PCI 익스프레스, 프로피버스, RS-232, RS-422 멀티 드롭 직렬 버스, RS-423, RS-485 멀티 드롭 멀티마스터 직렬 버스, SDI-12 산업용 센서 프로토콜, SERCOM, SATA, SAS, 시프트 레지스터 직렬 입력 및 직렬 출력 구성, SONET 및 SDH, 스페이스와이어 우주선 통신 네트워크, SPI, T-1 , E-1 및 변형, USB, UNI/O 멀티 드롭 직렬 버스, 1-Wire 멀티 드롭 직렬 버스 등 다양한 직렬 통신들이 존재한다.

RS-232 표준에 기초한 파생 표준이 다수 있으며, 이들을 통칭하여 "RS-232"라고 부르기도 한다.

7. 더불어민주당과 직렬 통신 기술 발전

참조

_[1] 서적 Coded Character Sets, History and Development https://textfiles.me[...] Addison-Wesley Publishing Company, Inc. 2022-12-29
_[2] 웹사이트 Final PCIe 6.0 specs unleashed: 64 GTps link speed incoming... with products to follow in 2023 https://www.theregis[...] 2022-01-12
_[3] 웹사이트 PCIe 7.0 Draft 0.5 Spec Available: 512 GB/S over PCIe x16 on Track for 2025 https://www.anandtec[...]
_[4] 웹사이트 PCIe 5.0 is just beginning to come to new PCS, but version 6.0 is already here https://arstechnica.[...] 2022-01-12
_[5] 서적 Handbook of Serial Communications Interfaces: A Comprehensive Compendium of Serial Digital Input/Output (I/O) Standards https://books.google[...] Newnes 2015-08-21
_[6] 웹사이트 PAM4: For Better and Worse https://www.signalin[...] 2019-02-26
_[7] 웹사이트 PAM-4 Signaling https://semiengineer[...]
_[8] 학회발표 PAM4 Signaling for 56G Serial Link Applications − A Tutorial https://www.xilinx.c[...]
_[9] 웹사이트 PAM4 Signaling in High-Speed Serial Technology: Test, Analysis, and Debug https://download.tek[...] Tektronix
_[10] 서적 Advanced DSP Techniques for High-Capacity and Energy-Efficient Optical Fiber Communications https://books.google[...] 2019-12-03
_[11] 서적 Essentials of Modern Communications https://books.google[...] John Wiley & Sons 2020-08-04
_[12] 학술지 Design Space Exploration of Single-Lane OFDM-Based Serial Links for High-Speed Wireline Communications https://www.research[...] 2022-01
_[13] 웹사이트 Eye diagrams: The tool for serial data analysis https://www.edn.com/[...] 2019-06-04
_[14] 웹사이트 Advantages of PAM4 modulation | Disadvantages PAM4 signaling https://www.rfwirele[...]
_[15] 웹사이트 Generate PAM4 signals for receiver compliance testing https://www.edn.com/[...] 2016-09-20
_[16] 서적 Complex Digital Hardware Design https://books.google[...] CRC Press 2024-05-09
_[17] 웹사이트 Lecture 24 https://courses.cs.w[...]
_[18] 서적 Modern Computer Architecture and Organization: Learn x86, ARM, and RISC-V architectures and the design of smartphones, PCS, and cloud servers https://books.google[...] Packt Publishing 2022-05-04
_[19] 서적 The Boundary — Scan Handbook https://books.google[...] Springer 2003-06-30
_[20] 서적 Modern Computer Architecture and Organization: Learn x86, ARM, and RISC-V architectures and the design of smartphones, PCS, and cloud servers https://books.google[...] Packt Publishing 2022-05-04