串行接口的速率會比并行快，可以從下面四個方面考慮：

①高速串口不需要時鐘信號來同步數(shù)據(jù)流，也就沒有時鐘周期性的邊沿，頻譜不會集中，所以噪聲干擾少很多。

以PCIE和SATA為例，時鐘信息通過8b/10b編碼已經(jīng)集成在數(shù)據(jù)流里面，數(shù)據(jù)本身經(jīng)過加擾，絕對不可能有多于5個0或者5個1的長串（利于時鐘恢復(fù)），也絕對不存在周期性（避免頻譜集中）。這樣，通過數(shù)據(jù)流的沿變可以直接用PLL恢復(fù)出時鐘，再用恢復(fù)的時鐘采集數(shù)據(jù)流。這有什么好處？時鐘信號消耗的功耗極多，帶來的噪聲也最大，不傳時鐘可以降低功耗，減少噪聲。

②所有高速串口都采用差分總線傳輸，外界噪聲同時加載到兩條差分線上，相減之后可以抵消，具備很強的抗干擾能力，同時因為差分線通常以電流為載體傳輸，遠端沒有電壓傳輸?shù)膲航?，因此長距離也不是問題。

③差分信號沒有時鐘skew問題，因為它根本就沒有同步時鐘，不存在時鐘和數(shù)據(jù)流的對齊問題。只需要保證差分信號線是對齊的就行，這是很容易的，因為差分信號線的值總是相反，相關(guān)性強，易控制。一根線跳的時候，另一根線經(jīng)過一個非門的延時馬上會跳，這個非門的延時是很容易補償?shù)摹?/p>

并行總線最大的問題就是多根線傳輸?shù)臅r候，無法保證所有的沿變都對齊，很有可能傳著傳著某些信號跟不上，落后了一個時鐘周期，數(shù)據(jù)就傳錯了。想控制也難，因為各個信號沒有相關(guān)性，互相的沿變本身就是獨立的，因為布線不同，很有可能一個跳的早點，另一個跳的晚點，再加上各個傳輸線電阻不同，噪聲不同，傳一會兒就分辨不出來哪個值對應(yīng)哪個周期。

④差分線線數(shù)少，干擾少。并行傳輸，一般32根或者64根，一根線跳變，會給旁邊的線帶來噪聲，頻率越高，這種噪聲越大，很容易導(dǎo)致別的線值被篡改或者無法辨認，所以頻率不可能很高。串行傳輸一般就4根數(shù)據(jù)線，分成Rx兩根差分線和Tx兩根差分線，差分線總是往相反方向跳，可以抵消各自的跳變噪聲，比如Rx的正極性發(fā)生跳變時會產(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，杜絕了內(nèi)部噪聲。

綜上，串口傳輸?shù)母鞣N優(yōu)勢使得其內(nèi)外噪聲皆免疫，又沒有信號對齊之憂，可以以極高的速率傳輸。比如SATA可以以6Gb的速率傳輸數(shù)據(jù)流，PCIE可以以8Gb的速率傳輸數(shù)據(jù)流。這種速率，并行傳輸是根本做不到的，更不要說串行傳輸還能節(jié)省大量引腳。

串口為啥比并口快，還有的因素是串口的特性和應(yīng)用場景，決定了它更加適合采用一些可以提高單根信道速率的設(shè)計方法:差分信號（differential signaling），時鐘-數(shù)據(jù)恢復(fù)（Clock-Data Recovery，簡稱CDR），和信道均一化（Channel Equalization，Eq）。而這些方法目前用在并口上并不合適。

既然串口有如此大的優(yōu)勢，為什么并口還是存在？

從現(xiàn)有的應(yīng)用看來，有一些歷史遺留速度不高的應(yīng)用，還有一些需要突發(fā)性高帶寬的應(yīng)用，還是需要并口的應(yīng)用，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(xù)存活著。

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審核編輯黃宇