Por Que Serial?

Se você reparar, todas as tecnologias hoje existentes estão migrando da comunicação paralela para a comunicação serial. O novo padrão de discos rígidos IDE é serial (Serial ATA). O barramento PCI será transformado em serial nos próximos anos com o lançamento de sua nova versão, o PCI Express. A interface SCSI também está sendo transformada em serial.

A comunicação serial diferencia-se da paralela por transmitir apenas um bit por vez, enquanto que na comunicação paralela são transmitidos vários bits por vez. Isso faz com que a comunicação paralela seja mais rápida do que a serial.

Essa afirmação, embora aceita pela maioria das pessoas, não é totalmente verdadeira. A comunicação serial pode ser mais rápida do que a paralela, bastando para isso que os bits saiam do dispositivo transmissor a uma velocidade muito maior. Um exemplo disso é a porta Serial ATA que, apesar de ser serial, consegue atingir uma taxa de transferência de até 150 MB/s, enquanto que a porta IDE tradicional consegue atingir, no máximo, 133 MB/s.

Há vários motivos para os dispositivos estarem migrando de comunicação paralela para serial. Na comunicação paralela, como são transmitidos vários bits por vez, é necessário um fio para cada bit. Por exemplo, em uma comunicação de 32 bits (como é o caso do slot PCI) são necessários 32 fios só para transmitir os dados, fora sinais adicionais de controle que são necessários. Quanto maior for a quantidade de bits sendo transmitidas por vez, mais fios são utilizados, dificultando a criação de cabos e na construção de placas. Já na comunicação serial são necessários apenas dois fios, fazendo com que a comunicação entre dois dispositivos seja muito mais fácil de ser projetada.

Quanto maior a taxa de transferência, maior o problema com a interferência eletromagnética. Cada fio torna-se uma antena em potencial, captando tudo quanto é ruído do meio, podendo fazer com que os dados transmitidos sejam corrompidos. Na comunicação paralela, como são usados muitos fios, o problema de interferência eletromagnética é um caso sério. Já na comunicação serial, como são usados apenas dois fios, esse problema é contornado muito mais facilmente, protegendo-se os dois fios utilizados.

Ainda há um outro problema pouco discutido. Apesar de dizermos que na comunicação paralela todos os bits são transmitidos ao mesmo tempo, os bits não chegam ao receptor exatamente ao mesmo tempo. Enquanto que para dispositivos de baixo desempenho a pequena diferença de tempo no recebimento dos diversos bits de dados não tem importância, para dispositivos de alta velocidade essa diferença nos tempos de recebimento dos diversos bits faz com que o dispositivo perca tempo tendo de esperar todos os bits chegarem, o que pode representar uma queda significativa no desempenho, visto que a operação de transmissão de dados ocorre em tempos muito curtos.

Outra diferença na comunicação paralela para a comunicação serial é que a comunicação paralela é half-duplex, enquanto que a comunicação serial é full-duplex. Em português, isso significa o seguinte: na comunicação paralela, o único caminho existente entre o transmissor e o receptor é usado tanto para a transmissão quanto para a recepção dos dados. Como só existe um único caminho, não é possível transmitir e receber dados ao mesmo tempo. Já na comunicação serial, como ela só usa dois fios, normalmente os fabricantes disponibilizam quatro fios, dois para a transmissão e dois para a recepção. Ou seja, um caminho só para a transmissão e outro caminho separado só para a recepção. Isso torna possível a transmissão e recepção de dados ao mesmo tempo. Só essa diferença de arquitetura faz com que a comunicação serial tenha um potencial de ser duas vezes mais rápida do que a comunicação paralela, se estivermos comparando duas comunicações de mesma taxa de transferência.