Serielle Datenübertragung

Sogar im PC selbst, wo die Übertragungsstrecken nur wenige Zentimeter lang sind, gewinnt die serielle Datenübertragung immer mehr an Bedeutung (siehe Grafik). Das beste Beispiel ist hier der Datentransfer von und zur Festplatte. Aus dem PC wird über kurz oder lang die parallele Schnittstelle verschwinden und durch SATA ersetzt werden, und im Server wird SCSI durch SAS verdrängt.

Neben der höheren Transferrate zeichnen sich die seriellen Übertragungen durch kleine dünne Kabel aus. Die behindern kaum den kühlenden Luftstrom der Ventilatoren, was zudem die Lebensdauer der Komponenten im Rechner erhöht. Außerdem ist die Störsicherheit durch eine spezielle Übertragungstechnik größer.

Die letzte Generation der parallelen ATA-Festplatten arbeitete bereits mit 80-poligen Flachbandkabeln an einem 40-poligen Stecker. Die zusätzlichen 40 Leitungen führen dabei nur Massepotenzial, um Störimpulse abzuschirmen.

Bei einer seriellen Übertragung werden die Bytes in einzelne Bits zerlegt und nach einander über eine einzige Leitung geschickt. Der Empfänger setzt die einzelnen Bits dann wieder zu einem Byte zusammen. Da eine Leitung nur die Bits 0 und 1 (Strom an oder Strom aus) übertragen kann, müssen noch Steuerzeichen, wie Start- und Stopp-Bits, hinzugefügt werden. Schließlich muss der Empfänger ja wissen, wo ein Byte beginnt und wo es endet. Spezielle Kontroll-Bits sorgen zusätzlich für den korrekten Transfer.

Neben der Ersparnis bei der Hardware - nur ein Ausgangstreiber und ein Empfangsbaustein sind notwendig - ergeben sich auch Vorteile bei der Übertragung. Da die Bits nacheinander gesendet werden, kann kein Bit ein anderes „überholen“. Dadurch entfällt die Forderung, dass alle acht Datenleitungen für eine bestimmte Zeit ein gültiges Byte anzeigen müssen.

Und schließlich kann man auf dünnere und kleinere Kabel zurückgreifen, was die Verdrahtung im PC einfacher macht und die Lüftung nicht behindert. Einzige Forderung: Es sind sehr schnelleintegrierte Schaltungen erforderlich, um die Daten auch mit höchster Geschwindigkeit übertragen zu können. Aber das stellt heute kein Problem mehr dar.

Moderne Schaltkreise sind zu moderaten Preisen erhältlich, und sie sind in puncto Geschwindigkeit noch nicht einmal ausgereizt. Selbst Punkt-zu-Punkt-Verbindungen auf einer Platine stehen auf dem Prüfstand. Ingenieure vieler Hersteller tüfteln an Lösungen, diese bis heute parallel ausgeführten Lösungen auf serielle Technik umzustellen.