Serielle und parallele Datenübertragung sind Kommunikationskanäle, die bestimmen, wie Daten aufgeteilt und zwischen Netzen und Computern übertragen werden. Sie diktieren sogar, wie Daten auf Speichergeräte geschrieben werden.
Beide Methoden können einen großen Unterschied in der Leistung und Zuverlässigkeit der Datenübertragung ausmachen. Deshalb MASV-Dateiübertragung optimiert je nach Gerät die serielle oder parallele Schreibgeschwindigkeit, um die schnellstmögliche Geschwindigkeit zu gewährleisten.
Aber was ist der Unterschied zwischen parallele und serielle Übertragung? Was sind die Vorteile der seriellen Datenübertragung? Wie hoch ist die serielle Schreibgeschwindigkeit? Wie hoch ist die parallele Schreibgeschwindigkeit?
Diesen und weiteren Fragen gehen wir im Folgenden nach.
Inhaltsübersicht
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Was ist serielle Datenübertragung?
Serielle Datenübertragung oder Kommunikation überträgt Daten Bit für Bit über einen einzigen Kommunikationskanal.
Bei der seriellen Kommunikation gibt es eine Leitung für den Empfang von Informationen (Rx) und eine weitere für das Senden (Tx). Serielle Kommunikationsprotokolle enthalten oft Synchronisations- und Steuersignale wie z. B. Start- und Stoppbitsdie den Systemen helfen zu verstehen, wo jedes Zeichen beginnt und endet.
Eine Analogie zum Verkehr: Serielle Kommunikation ist vergleichbar mit einem einzelnen Fahrzeug (oder Daten), das über eine einspurige Straße (die Leitungen) fährt, wobei das empfangende Gerät alle übertragenen Daten Bit für Bit neu zusammensetzt.
Einer der offensichtlichsten Unterschiede zwischen serieller und paralleler Datenübertragung ist die Art der verwendeten Kabel. Serielle Kabel, einschließlich Universal Serial Bus (USB)-Kabel, verwenden nur ein Kabel und haben einfache Steckerköpfe.
Quelle: New York Times
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Was ist eine parallele Übertragung?
Parallele Übertragung oder Kommunikation verwendet mehrere Leitungen zur gleichzeitigen Datenübertragung (oder parallel). Da jedes Bit über eine einzige Leitung gesendet werden muss, sind für die parallele Datenübertragung mehrere Leitungen erforderlich. Ein Acht-Bit-Paket, das z. B. über eine parallele Übertragung gesendet wird, erfordert acht Leitungen.
Die parallele Datenübertragung kann entweder synchron (mit festen Intervallen für die Datenübertragung) oder asynchron (Datenübertragung auf Abruf) erfolgen.
Da die Daten parallel übertragen werden, empfängt der Endpunkt das gesamte Datenpaket zur gleichen Zeit, im Gegensatz zu seriellen Übertragungen. Wenn Daten, die mit paralleler Kommunikation übertragen werden, nicht gleichzeitig empfangen werden, führt dies wahrscheinlich zu einem Fehler.
Um zu unserer Verkehrsanalogie zurückzukehren: Parallele Datenübertragung ist das Äquivalent zur Benutzung einer mehrspurigen (oder mehrdrahtigen) Autobahn, auf der mehrere Datenpakete gleichzeitig unterwegs sind.
Vor dem Aufkommen von USB war die parallele Kommunikation eine sehr gängige Methode, um Computerperipheriegeräte wie Monitore und Drucker über Parallelkabel anzuschließen. Parallelkabel sind vergleichsweise dick und steif, da sie aus mehreren Adern bestehen und in der Regel komplexere Anschlussköpfe haben.
Quelle: Wikipedia
Speichergeräte wie Festplattenlaufwerke (HDDs) und Solid-State-Laufwerke (SSDs), NAS (Network Attached Storage) und RAIDs (Redundant Arrays of Independent Disks) kann Daten auch durch zufälliges (oder paralleles) Schreiben von Daten speichern, was weiter unten genauer erklärt wird.
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Seriell vs. Parallel: Vorteile und Nachteile
Die Vor- und Nachteile der seriellen und parallelen Übertragung hängen von der jeweiligen Situation ab. Während die Geschwindigkeit der seriellen Datenübertragung von Natur aus langsamer ist als die der parallelen Datenübertragung, kann die serielle Übertragung unter günstigen Bedingungen schneller sein.
So eignet sich die parallele Datenübertragung hervorragend für die Übertragung kleiner Datenpakete über kurze Entfernungen bei niedrigeren Frequenzen.
Serielle Übertragungen eignen sich besser für die Übertragung großer Pakete bei höheren Frequenzen und größeren Entfernungen, weshalb die meisten Computernetzwerke serielle Übertragungen verwenden.
Im Folgenden finden Sie einen Überblick über die Vor- und Nachteile der einzelnen Methoden:
| Vorteile | Benachteiligungen | |
| Parallel |
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| Serienmäßig |
|
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Gehen wir näher auf die Vor- und Nachteile der einzelnen Methoden ein.
Parallele Datenübertragung
Bei gleicher Signalfrequenz ist die parallele Kommunikation schneller als die serielle Kommunikation, weil sie mehrere Datenbits gleichzeitig senden kann. Unter solchen Bedingungen kann die parallele Datenübertragung Daten achtmal schneller als die serielle Übertragung senden.
Allerdings treten bei der parallelen Datenübertragung Probleme auf, wenn die Signalfrequenzen und die Datenübertragungsdistanzen zunehmen.
Schräglage
Da alle Signale gleichzeitig beim Empfänger ankommen müssen, wird die Synchronisierung großer Datenpakete bei höheren Frequenzen und größeren Entfernungen schwieriger (ein Problem, das als "Skew"). Die empfangenden Geräte müssen dann die Übertragung verlangsamen, um sicherzustellen, dass alle Daten gleichzeitig ankommen, was zu Fehlern führen kann, da die Datenpakete auf dem Zielgerät ineinander stoßen.
Verarbeitungskosten
Die Aneinanderreihung der verschiedenen Bits, die genau zur gleichen Zeit gesendet werden sollen, trägt ebenfalls dazu bei Verarbeitungsaufwandwas eine Übertragung verlangsamen kann. Empfangsgeräte, die Daten aufnehmen, müssen dann jedes Byte in einen seriellen Bitstrom umwandeln, damit die Daten auf eine Festplatte geschrieben werden können, was den Prozess noch mehr belastet.
Nebensprechen
Ein weiterer Nachteil ist das mögliche Übersprechen. Die vielen Drähte in parallelen Kabeln können für Nebensprechen anfällig sein, wenn elektromagnetische Signale andere Signale stören, was zu unerwünschtem Rauschen, verzerrten Daten und letztlich zu Fehlern bei der Datenübertragung führt.
Andere Beeinträchtigungen
Parallele Kabel haben einen größeren Platzbedarf als serielle und sind in der Regel teurer, da sie aus mehreren Adern bestehen (in manchen Fällen bis zu 34). Parallele Datenübertragungen können nur im Halbduplex-Modus erfolgen, d. h. Daten können nicht gleichzeitig gesendet oder empfangen werden.
Serielle Datenübertragung
Die meisten Nachteile paralleler Datenübertragungen werden durch die serielle Übertragung aufgehoben, die über große Entfernungen nicht anfällig für Versatz oder Übersprechen ist.
Der Hauptnachteil der seriellen Datenübertragung ist, wie oben beschrieben, die mangelnde Geschwindigkeit. Die Beschleunigung moderner Netzwerke und Technologien hat diesen Nachteil jedoch weitgehend neutralisiert, wobei USB 3.1 Gen 2-Geräte Geschwindigkeiten unterstützen bis zu 10Gbps.
Serielle Datenübertragungen arbeiten ebenfalls im Vollduplexmodus, d. h. sie können gleichzeitig Daten senden und empfangen.
Der inhärente Geschwindigkeitsvorteil, den die parallele Datenübertragung genießt, ist dank schnellerer Netze und Hardware weitgehend verschwunden.
Mit anderen Worten: "Es ist einfacher, eine einzige Verbindung 16-mal schneller zu machen als acht Verbindungen zweimal schneller, wenn man zu sehr hohen Frequenzen kommt", so Superuser-Kommentator Scott Chamberlain.
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Serielle Schreibgeschwindigkeit vs. parallele Schreibgeschwindigkeit
Neben der Datenübertragung zwischen Computern und Computernetzwerken kann die angegebene Speichergeschwindigkeit eines Geräts auch dadurch beeinflusst werden, wie die Daten geschrieben werden. Dies wird als Schreibgeschwindigkeit bezeichnet.
Festplatten zum Beispiel bestehen aus zwei Hauptteilen: Der Festplatte (auch "Platte" genannt), die sich physikalisch dreht, und einer Nadel (auch "Kopf" genannt), die Daten schreibt, während sich die Platte dreht.
Wegen dieses Designs, Serielles Schreiben von Daten eignet sich im Allgemeinen am besten für Festplattenlaufwerke, da bei dieser Methode große, zusammenhängende Datenblöcke in einen allgemeinen Bereich der Festplatte geschrieben werden. Aus Ihrer Sicht bedeutet dies in der Regel, dass eine Datei von Anfang bis Ende mit einer höheren Schreibgeschwindigkeit heruntergeladen wird.
Die Alternative ist, die Daten nach dem Zufallsprinzip zu schreiben, was die Nadel zwingt, zwischen verschiedenen Sektoren der Festplatte hin und her zu springen. Aus Ihrer Sicht bedeutet dies in der Regel, dass mehrere Dateien gleichzeitig heruntergeladen werden. Dies kann sich erheblich auf die Schreibgeschwindigkeit auswirken.
Andererseits sind SSDs völlig anders aufgebaut. Für SSDs macht es kaum einen Unterschied, ob Dateien sequentiell oder nach dem Zufallsprinzip geschrieben werden, weshalb sie sich für das parallele Schreiben mehrerer Dateien eignen. Parallele Schreibvorgänge können Ihr gesamtes System beschleunigen Abfertigungszeit wenn Sie mit mehreren Dateien arbeiten.
Parallele Schreibvorgänge allein verbessern zwar nicht die angegebene Speichergeschwindigkeit eines Geräts, können aber in Verbindung mit Parallelität auf der Netzwerkseite des Downloads schnellere Datenübertragungsgeschwindigkeiten freisetzen.
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Wie MASV serielle und parallele Datenschreibvorgänge verwendet
Die zuverlässigste Methode, zwischen seriellen und parallelen Schreibvorgängen zu unterscheiden, besteht darin, das Gerät in beiden Modi zu testen und den schnelleren der beiden Modi zu verwenden.
Diesbezüglich gibt es gute Nachrichten: MASVs Desktop-Anwendung hat eine neue Funktion, die automatisch die die Leistung des Speichergeräts im Hintergrund, bevor Sie eine Übertragung starten.
Diese Funktion bietet den Nutzern von MASV mehr Flexibilität, um die schnellstmöglichen Übertragungsgeschwindigkeiten zu erreichen.
Die leistungsstarke Desktop App von MASV bietet weitere innovative Funktionen, wie z.B.:
- Die Fähigkeit zur Internetverbindungen im Verbund (WiFi, LTE, 5G, Ethernet) zusammen für noch schnellere Datenübertragungsgeschwindigkeiten.
- Hervorragende Ausfallsicherheit und Kapazität zur Übertragung von Terabytes an Daten.
- Cloud-basierte Beschleunigungstechnologie, die andere Nutzer in Ihrem Netzwerk nicht ausbremst.
- Pausen- und Fortsetzungsfunktionen, Übertragungspriorität und Geschwindigkeitsbegrenzung sorgen für noch mehr Flexibilität bei der Übertragung.
Sie können die seriell-parallele Testfunktion von MASV unter Einstellungen → Geschwindigkeit → Festplattenoptimierung aktivieren.
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Schlussfolgerung
Die serielle und die parallele Kommunikation haben beide Vor- und Nachteile, und beide können unter den richtigen Umständen von Vorteil sein:
- Serielle Datenübertragungen sind über große Entfernungen am schnellsten.
- Parallele Datenübertragungen sind über kürzere Entfernungen am schnellsten.
- Serielle Daten lassen sich am schnellsten auf eine Festplatte schreiben.
- Parallele Datenübertragungen können beim Schreiben auf eine SSD potenziell schneller sein.
Und obwohl die serielle Kommunikation zum Standard für die meisten Geräte und Netzwerke geworden ist - man sieht kaum noch parallele Kabel an Computergeräten - können bestimmte Anwendungsfälle von parallelen Datenübertragungen und Schreibvorgängen profitieren.
Zum Glück für Sie bietet MASV die Möglichkeit, je nach Anwendungsfall zwischen beiden Ansätzen zu wechseln. Schreiben Sie auf eine Festplatte? MASV schaltet automatisch auf serielle Datenübertragung um. Schreiben auf eine SSD? In diesem Fall wird die parallele Festplatte als Option gewählt.
Mit MASV sind Sie nicht auf einen einzigen Ansatz festgelegt.
Möchten Sie es einmal ausprobieren? Kostenlos anmelden und laden Sie dann die Desktop-App herunter (sie ist kostenlos).
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