為什么串行接口比并行接口快？

2，所有高速串口都采用差分總線(xiàn)傳輸，外界噪聲同時(shí)加載到并行傳輸的兩條差分線(xiàn)上，相減之后可以抵消，對外部噪聲的抵抗能力強。

3，沒(méi)有時(shí)鐘skew問(wèn)題，因為它根本就沒(méi)有同步時(shí)鐘，不存在時(shí)鐘和數據流的對齊問(wèn)題。只需要保證差分信號線(xiàn)是對齊的就行，這是很容易的，因為差分信號線(xiàn)的值總是相反，相關(guān)性強，易控制。一根線(xiàn)跳的時(shí)候，另一根線(xiàn)經(jīng)過(guò)一個(gè)非門(mén)的延時(shí)馬上會(huì )跳，這個(gè)非門(mén)的延時(shí)是很容易補償的。并行總線(xiàn)最大的問(wèn)題就是多根線(xiàn)傳輸的時(shí)候，無(wú)法保證所有的沿變都對齊，很有可能傳著(zhù)傳著(zhù)某些信號跟不上，落后了一個(gè)T，數據就傳錯了。想控制也難，因為各個(gè)信號沒(méi)有相關(guān)性，互相的沿變本身就是獨立的，因為布線(xiàn)不同，很有可能一個(gè)跳的早點(diǎn)，另一個(gè)跳的晚點(diǎn)，再加上各個(gè)傳輸線(xiàn)電阻不同，噪聲不同，傳一會(huì )兒就分辨不出來(lái)哪個(gè)值對應哪個(gè)周期。

4，線(xiàn)少，干擾少。并行傳輸，一般32根或者64根，一根線(xiàn)跳變，會(huì )給旁邊的線(xiàn)帶來(lái)噪聲，頻率越高，這種噪聲越大，很容易導致別的線(xiàn)值被篡改或者無(wú)法辨認，所以頻率不可能很高。串行傳輸一般就4根數據線(xiàn)，分成Rx兩根差分線(xiàn)和Tx兩根差分線(xiàn)，差分線(xiàn)總是往相反方向跳，可以抵消各自的跳變噪聲，比如Rx的正極性發(fā)生跳變時(shí)會(huì )產(chǎn)生噪聲，這種噪聲可以被Rx的負極性以相反的跳變直接抵消掉（因為他們是差分信號對），總的噪聲為0，根絕了內部噪聲。綜上，串口傳輸的各種優(yōu)勢使得其內外噪聲皆免疫，又沒(méi)有信號對齊之憂(yōu)，可以以極高的速率傳輸。比如SATA可以以6Gb的速率傳輸數據流，PCIE可以以8Gb的速率傳輸數據流。這種速率，并行傳輸是根本做不到的，更不要說(shuō)串行傳輸還能節省大量引腳。

為了提高單根線(xiàn)的傳輸速率，必須要講到我們模擬電路工程師的三大法寶，差分信號（differential signaling），時(shí)鐘-數據恢復（Clock-Data Recovery，簡(jiǎn)稱(chēng)CDR），和信道均一化（Channel Equalization，Eq）

差分信號的好處不外乎抗干擾能力強，引入的噪聲也比較小，雖然必須要兩根線(xiàn)，但速度從幾百M提高到幾G，還是很值得的。

CDR的好處消滅了skew，減少了時(shí)鐘的功耗和噪聲（但多出了CDR電路本身的功耗和噪聲），同時(shí)避免了電磁干擾。想想在PCB或者電線(xiàn)上傳一個(gè)15G的時(shí)鐘，太帶感了，幸虧我們不用做這種事。

信道均一化相當值得一提，這才是SerDes高速發(fā)展的決定性因素，所以我決定花點(diǎn)文字講一下。
一般來(lái)說(shuō)，真實(shí)世界中的信道都是低通特性的，到處都是小電容，所謂絕緣體中的分子在高頻情況下吸收電場(chǎng)能量，再加上金屬線(xiàn)中的趨膚效應，所以我們想要的高頻信號走不了多遠就不像樣子了，比如下面某信道的頻率特性（綠線(xiàn)）。
如圖所示，在對應28Gbps的頻點(diǎn)上，信號能量被衰減了30db，電壓幅度只剩3%了；在對應56Gbps的頻點(diǎn)上更慘，65db意味著(zhù)信號電壓擺幅剩下不到千分之一。在這種信道中，發(fā)送端一個(gè)完美漂亮的數據眼圖：

到了接收端會(huì )變成這樣的一堆垃圾：

什么都辨認不出來(lái)對吧。但是，經(jīng)過(guò)我們聰明的工程師們一番努力，均一化開(kāi)關(guān)打開(kāi)，信號就變成了這樣：

既然有了三大法寶，他們只能用在串口上嗎?
答案很顯然，不是，串口可以用的，我們并口一樣可以用。那為什么并口不用呢？

差分信號這條不用說(shuō)了，并口的電線(xiàn)本來(lái)已經(jīng)夠多了，數目還要再翻一倍？系統工程師會(huì )殺人的。
CDR意義也不大，反正你并口速度也不高，一堆數據線(xiàn)中順便傳下時(shí)鐘，比做接收端做CDR再采樣每一位數據省事多了。
信道均一化屬于屠龍之技，不用差分信號的話(huà)也就傳幾百M，本來(lái)就沒(méi)啥衰減，用這個(gè)干啥？還是考慮下各種噪聲串擾的問(wèn)題吧。

于是答案就呼之欲出了。串口為啥比并口快？是因為串口的特性和應用場(chǎng)景，決定了它更加適合采用一些可以提高單根信道速率的設計方法，這些方法用在并口上并不合適。

從現有的應用看來(lái)，需要持續穩定高帶寬的應用，往往使用高速串行接口，一根帶寬不夠再加一根，各種視頻網(wǎng)絡(luò )應用，基本如此。而一些歷史遺留速度不高的應用，還有一些需要突發(fā)性高帶寬的應用，并口仍然存活，比如很特殊的DDR。雖然XDR/GDDR/HMC/HCM這些新標準都在試圖引入SerDes， 但DRAM行業(yè)的特殊性還是讓并口繼續存活著(zhù)。