Parallel (protocol)
Een parallel protocol voor gegevensoverdracht, ook parallelle gegevensoverdracht genoemd, verstuurt meerdere bits tegelijk, elk over een eigen geleider of kanaal. Dit in tegenstelling tot een serieel protocol, dat de bits een voor een over één verbinding verstuurt. Parallelle verbindingen waren lange tijd gebruikelijk binnen computers en voor randapparatuur op korte afstand, maar zijn bij hogere snelheden grotendeels vervangen door seriële verbindingen.
Werking
Bij parallelle overdracht worden bits gegroepeerd, meestal per acht bits (byte) of per woord van een of meer bytes. Elke groep wordt in één keer verstuurd over afzonderlijke kanalen, zoals de draden in een kabel. Om zender en ontvanger op elkaar af te stemmen, gaat over een aparte draad een kloksignaal mee. Daarom geldt parallelle overdracht als synchroon. Een parallelle verbinding binnen een computer heet een bus. Zulke bussen zijn doorgaans 8, 16 of 32 lijnen breed.
Voor- en nadelen
Omdat meerdere bits tegelijk onderweg zijn, haalt een parallelle verbinding een hogere bitsnelheid dan een seriële. Daar staan hogere kosten tegenover: meerdere draden zijn duurder dan één draad. Hoe langer de kabel, hoe moeilijker het bovendien wordt om de kanalen gelijk te laten lopen. Parallelle overdracht wordt daarom vooral gebruikt binnen een computer, op een computerbus en voor apparaten op korte afstand. Een bekend voorbeeld is de printer, die via een parallelle poort en een parallelle kabel werd aangesloten. Meestal stond die binnen zes meter van de computer, en dan woog de extra snelheid op tegen de meerkosten van de draden. Gangbare aansluitingen waren de DB-25-connector en de 36-polige Centronics-connector.
Bij hogere bitsnelheden en langere draden ontstaan twee problemen. Door overspraak beïnvloeden dicht bij elkaar liggende draden elkaars signalen. De gegevens raken daardoor beschadigd en moeten opnieuw worden verzonden. Daarnaast treedt scheefheid op (Engels: skew): een tijdsverschil tussen bits die tegelijk zijn verzonden maar niet tegelijk aankomen. Ze lopen dan niet meer gelijk met het kloksignaal en worden verkeerd gelezen.
Voorbeelden
Voorbeelden van parallelle bussen in de pc zijn ISA, die aanvankelijk 8 en later 16 bits tegelijk overdroeg, en de PCI-bus (PCI) uit 1993, die met 32 of 64 bits werkte. Een ander voorbeeld is de 32-bits VESA Local Bus. Ook de schijfinterface Parallel ATA (IDE) en de oorspronkelijke parallelle uitvoering van SCSI gebruiken parallelle overdracht.
Parallel ATA laat zien hoe overspraak de snelheid beperkt. Harde schijven werden aanvankelijk aangesloten met een lintkabel van 40 aders. Voor Ultra ATA/66, met een piekoverdracht van 66,6 MB/s, was een kabel met 80 aders nodig, met dezelfde 40-polige connectoren. De 40 extra aders voeren geen signalen, maar zijn geaard en liggen tussen de signaaldraden in. Zo verminderen ze de overspraak en blijven de signalen zuiverder.
Vervanging door seriële verbindingen
Rond het midden van de jaren 2000 stapte de computerindustrie op grote schaal over van gedeelde parallelle bussen naar seriële punt-tot-puntverbindingen. Bij snellere bussen als PCI mochten de signalen op de afzonderlijke lijnen steeds minder ver uit de pas lopen. Dat werd lastig, omdat ook kleine verschillen in lengte en eigenschappen van de geleiders zulke tijdsverschillen al veroorzaken. Op goedkope printplaten was die vereiste nauwkeurigheid nauwelijks nog te halen. Ook pasten de relatief hoge signaalspanningen van deze bussen niet bij de lagere voedingsspanningen van moderne CMOS-chips. Een seriële verbinding verwerkt de kloktiming in de gegevensstroom zelf. Er is dus geen aparte klokdraad en ook geen tijdsverschil tussen klok en gegevens, waardoor de verbinding een veel hogere snelheid kan halen. Zo werd IDE vervangen door Serial ATA, parallelle SCSI door Serial Attached SCSI en PCI door PCI Express. Ook bij randapparatuur verdrongen seriële aansluitingen zoals Universal serial bus (USB) de parallelle. Ze hebben minder pinnen en zijn daardoor goedkoper en eenvoudiger te maken.
Zie ook
- 1 2 (en) William J. Yurcik, Serial and Parallel Transmission. Computer Sciences. Encyclopedia.com. Geraadpleegd op 10 november 2026.
- 1 2 3 (en) Types of communication. Ada Computer Science. Geraadpleegd op 10 november 2026.
- ↑ (en) Leslie Logan, Matching Data Bus Throughput to Data Acquisition Needs. Electronic Design (1 juli 1997). Geraadpleegd op 10 november 2026.
- ↑ (en) Schuytema, Paul C., Bixby, Robert (1993-11). Infinite expansion. Compute! (158): 68
- 1 2 (en) Jerry C. Chen, Multi-Gigabit SerDes: The Cornerstone of High Speed Serial Interconnects. Design & Reuse (2 juni 2005). Geraadpleegd op 10 november 2026.
- ↑ (en) Ultra ATA/66 Interface (pdf). Western Digital (1999-04). Geraadpleegd op 10 november 2026.