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数据接口

来源:用户上传      作者: 本刊编辑部

  数据接口是现代计算机的重要组成部分,与30年前相比,部分数据接口的传输速度提升了一万多倍。
  
  在现代计算机的发展中,通常只有重要组件的性能提升才会被称作技术里程碑,比如最新的16核处理器、最新的DirectX 11显示卡或者最新的固态硬盘。但是,如果这些最新的组件与30年前的数据接口搭配使用的话,计算机的整体性能必然会急速下降,表现有现在性能的1/10就不错了。在计算机系统中,每个组件都必须与整个系统搭配才能发挥出其最佳性能。可以通过对比略知一二:上世纪80年代,第一代IBM电脑的处理器通过ISA总线与内存等其他组件交换数据,数据传输率大约为4.7MB/s;现在AMD处理器通过Hyper Transport 3.1总线与其他组件交换数据,数据传输率可以达到51.2GB/s――与ISA总线相比,提高了超过10 000倍。
  以前的计算机通过古老的RS-232串行接口连接外部设备。早在1962年,RS-232接口就被用于连接电报打字机与调制解调器,后来成为了计算机输入输出总线。但是即便对于点阵计算机而言,RS-232的传输速率也远远无法达到要求,所以后来Centronics在上个世纪70年代引入了并行端口。直到几年以前,RS-232接口和并行端口仍然是现代计算机(桌面电脑和笔记本电脑)的标准装备之一。
  通用外部接口
  1996年,英特尔公司引入了通用串行总线(USB)接口,旨在取代传统串行接口和并行接口,但是,USB 1.0标准的数据传输率只有1.5MB/s,无法让人满意,而且由于未能取得当时最流行的操作系统Windows 95的支持,USB技术发展缓慢。
  直到2000年,USB 2.0标准问世后,有效解决了供电不足、数据传输速度慢等棘手的问题,并且获得了几乎所有主流操作系统和硬件厂商的支持,一举成为最受欢迎的计算机外部接口。随着USB标准的完善,鉴于其使用简单、设计成本低等因素,当时苹果主推的火线接口(FireWire)也随之逐渐淡出市场。
  无线传输
  1993年之前,每一台计算机的接口都被插头和线缆所束缚。同年,红外数据协会(IrDA)成立了,其目标是“剪断烦人的线缆”――至少在短距离通讯领域使用红外信号取代插头和线缆。事实上,当时有很多笔记本电脑和手机都支持IrDA红外传输标准。其实早在上个世纪八十年代,研究人员就已经致力于计算机无线传输技术的研究,上世纪九十年代初期,第一代非标准化无线调制解调器已经问世。但是,直到1997年,IEEE 802.11无线局域网传输技术协议才开始获得广泛支持――目前,几乎所有笔记本电脑和平板电脑都必须通过符合IEEE 802.11协议的Wi-Fi标准才能使用无线局域网访问互联网。
  谈及未来的数据接口,硬件制造商必须把握两个趋势:一是速度应该更快――采用了光线传输技术的英特尔雷电(Thunderbolt)接口的Macbook已经问世,它的传输速度可以达到10Gb/s,未来将会达到100Gb/s;二是无线传输――计算机外部接口应该逐渐摆脱线缆和插头的束缚,使用最新的无线技术,比如通过Wireless HD技术控制电视或者可见光通信技术(Visible Light Communications,VLC)实现手机与电脑之间的同步数据。


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