데이터 전송 방식은 단위 시간 내 처리 기준에 따라 serial방식과 parallel방식

데이터 전송 방식은 단위 시간 내 처리 기준에 따라 serial방식과 parallel방식

데이터 전송 방식은 단위 시간 내 처리 기준에 따라 serial방식과 parallel방식이 있고, 전송 단위 기준에 따라 Synchronous방식과 Asynchronous방식이 있으며, 전송방향에 따라 Simplex방식과 Half-Duplex방식 그리고 Duplex방식으로 나눌 수 있다.

요즘의 컴퓨터 주변기기의 추세는 USB와 1394등의 시리얼 방식의 인터페이스를 이용하는 것이다. 거의 유일하게 패러럴 방식을 사용하던 프린터에서 조차 USB로 거의 대체가 된 상태이다. 이러한 추세는 1394b, USB 2.0~3.0, SerialATA등 초고속 시리얼 인터페이스가 속속 개발되면서 더욱 가속화 할 전망이다.

 

비록 패러럴 인터페이스는 신호를 보내는 선의 개수가 많기 때문에 시리얼 방식에 비해 당연히 속도가 빠르지만, 선의 길이가 길어지면 케이블 내부 신호선들끼리의 전송속도 시간차에 의해 에러가 발생할 확률이 높아지게 되므로 1m 이내로 그 전송길이를 제한하고 있는 실정이다. 또 전송속도가 더 높아지고 대역폭이 커지면서 더 많은 개수의 선을 요구하게 되고 선이 많아지면서 전체적으로 케이블이 두꺼워지게 되었다.

게다가 고속화와 더불어 신호선들끼리의 간섭에 의해 노이즈가 늘어나게 되어 전송의 효율이 오히려 떨어지는 한계에 부딪혔다.  

 

 

이러한 패러럴 방식의 한계를 극복하기 위해서 신호선을 줄이는 시리얼 방식으로 회귀하는 것은 어찌 보면 당연한 결과라고 생각할 수 있다.
시리얼 인터페이스가 패러럴 인터페이스에 비해 가진 장점을 찾아보자면 우선 그 케이블 연결의 간단함에 가장 큰이유를 찾을 수 있을 것이다.

일단 시리얼 방식으로 데이터를 전송하므로 케이블이 4개에서 6개 정도의 선으로만 구성되어 있어 패러럴 방식에 비해 매우 간단하다.
또 다른 장점으로는 데이터 전달 거리가 패러럴 인터페이스에 비해 비약적으로 길어진다는 것이다. 기존 1394의 전송 거리가 10m이며, 1394b의 거리가 100m 까지 리피터 없어 전송 가능하다고 한다. ATA 리본 케이블의 연결가능 거리가 1m 이내인 것을 생각하면 엄청난 것이다.

또 시리얼 인터페이스는 주변 장치들을 데이지 체인 방식으로 연결하게 하는 것을 가능케 하여 별도의 공유기나 리피터가 없이 하나의 포트에서 많은 장치들을 컨트롤 할 수 있게 된다. 1394의 경우에는 63개 USB의 경우에는 127개까지의 주변장치를 연결 가능하다.
이러한 물리적인 장점에 더해서 더욱 시리얼 인터페이스에 힘을 실어주는 것이 전송 기술의 비약적인 발전이다.

과거에는 프린터 포트(LPT1)가 시리얼 포트(COM1)에 비해 엄청나게 빠른 전송속도를 가지고 있었다. 그러나 USB1.1 규격은 이미 프린터 포트의 전송속도를 넘어섰으며 IEEE 1394는 고속 패러럴 전송 방식인 SCSI와 필적할 만한 속도를 내고 있다. 그리고1394b와 시리얼 ATA는 현재 가장 빠른 전송 방식인 ATA 100보다도 빠른 속도를 약속하고 있어 더욱 시리얼 인터페이스는 확산될 것으로 전망된다.

 

 

 

1. RS-232C

RS-232C는 가장 오래 되고 많이 사용되어진 serial방식의 규격이다. RS-232C는 PC com 포트 및 기타 측정장비에 사용되는 규격으로서 오직

두 개의 시스템을 연결하기 위하여 디자인 되었다. RS-232C는 “single-ended”인데, 이는 하나의 선은 데이터용으로 하나의 선은 그라운드 용으로 사용됨을 나타낸다. RS-232C는 최고 115,200 baud rate를 지원하는 신뢰성 높은 인터페이스로서 2핀 사이의 짧은 회로로 유지된다.

최대 신호 전압은 15V이고 케이블 길이는 baud rate에 따라 다르지만 보통 최대 50피트 이다. 

 

 

2. IEEE1394

IEEE1394는 IEEE (The Institute of Electrical and Electronic Engineers, 국제전기전자기술자 협회)에서 지정한 1394번째 표준인 고속 시리얼

전송 규약이다. 흔히 파이어와이어, 1394, i.LINK등으로도 알려져 있다. 고속 데이터 전송 속도와 편리한 설치 방법, PC가 필요하지 않는 인터페이스 등을 바탕으로 캠코더, HDTV, 디지털 셋톱박스 등 각종 디지털 가전기기와 스캐너, HDD인터페이스 등의 컴퓨터 주변기기에 광범위하사용되고 있다. 1394는 80년대 애플의 파이어와이어에 근간을 두고 SCSI 버스를 대체하는 저가의 기술로서 개발되기 시작했다. 이후 애플과 텍사스 인스트루먼트가 1987년 파이어와이어라는시리얼 버스 인터페이스 규격을 제창하고, 1995년 12월에 공식적으로 협의해 IEEE 1394표준을 확정했다(IEEE1394-1995를 제정했고, 이후 이를 보완,수정해 IEEE1394a-2000를 제정했다). 현재는 1394-II라고 알려진 IEEE 1394b 규격이 제정돼 있다. 1394가 갖는 가장 큰 장점은 400Mbps의 전송 속도이다. 이 속도를 바탕으로 1394는 빠른 전송 속도를 요구하는 다양한 장비의 연결 표준으로 주목 받고있다. 또한 데이터 전송시 PC가 관여하지 않아도 된다는 것이 1394의 또 다른 장점이다. 1394는 각각기기가 1394 인터페이스를 제어할 수 있도록 설계돼 모든 기기가 호스트가 될 수 있으므로 PC의 조정을 받지 않고 바로 데이터를 전송할 수 있다. 또한 플러그앤플레이와 핫 스와핑 기능을 가지는 것이 큰 장점이다.

 

3. USB (universal serial bus)

USB는 과거의 느린 직렬, 병렬 인터페이스를 대체하기 위하여 개발된 인터페이스로서 IBM, 컴팩, DEC, 인텔, 마이크로소프트, NEC, 노턴 텔레콤 등의 7개 업체가 중심이 되어 만든 규격이다. USB를 개발한 목적은 PC의 각종 주변기기의 케이블을 통합하기 위해서다. 1996년 2월에 USB(Specification Version 1.0)이 발표되었으며 그 이후로 USB1.1, USB2.0이 차례로 발표되었다. USB의 장점 중 첫 번째는 한 선으로최대 128개까지의 주변장치를 연결할 수 있다. 그러나 하나는 PC 내부와 연결된 것이므로 실질적으로는 127개까지 가능하다. USB의 또 다른 특징은 플러그앤플레이와 핫 스와핑 기능을 가진다는 점이다. 그리고 속도 또한 과거의 직렬, 병렬방식 보다는 빠른 12Mbps를 지원한다. USB2.0은 480Mbps까지 지원한다. 위와 같은장점들로 인하여 USB는 작고 유연한 케이블을 이용해 주로 좁은 대역폭이 필요한 키보드나 마우스 등의 PC 주변장치를 구성하는 데 적합하다.