Há
duas formas básicas de transferir dados entre o computador
e seus periféricos: serial e paralela. Para que as possamos
entender, há que saber sob que forma os dados são
transferidos.
Tudo o que um computador processa são grandezas codificadas
em números expressos em binário, um sistema numérico
que usa apenas dois algarismos, o “zero” e o “um”.
Esses algarismos binários são conhecidos por “bits”
(de “binary digits”, ou “algarismos binários”
em inglês).
No sistema binário pode-se exprimir números com
quantos algarismos sejam necessários. Mas, para facilitar
a organização interna dos micros, padronizou-se
usar conjuntos de oito algarismos, ou seja, oito bits. Os números
assim expressos são chamados de “bytes”.
Um byte, com seus oito bits, pode exprimir 256 valores (de zero
a 255). Números maiores são expressos com combinação
de bytes. Portanto, transmitir dados é, em última
análise, transmitir bytes, ou conjuntos de oito bits.
Que são transportados em condutores elétricos
sob a forma de pulsos de tensão. Um pulso de, digamos,
cinco volts representa “um”. A ausência do
pulso (que pode ser interpretada como um “pulso de zero
volts”) representa “zero”.
Como eu disse, há duas formas de fazer isso: transmitir
oito bits em série, sob a forma de pulsos de tensão
um após o outro através de um único condutor
(e seu fiel companheiro, o fio terra) em um determinado ritmo
– ou freqüência – ou transmiti-los simultaneamente,
na mesma freqüência, através de pulsos de
tensão em oito condutores paralelos (e seu terra, naturalmente).
A primeira forma é a transmissão serial. A segunda,
a transmissão paralela.
Qual delas é mais rápida?
Ora, se a freqüência é a mesma, um raciocínio
trivial há de indicar que a transmissão paralela
deve ser oito vezes mais rápida. E olhe que há
condutores paralelos (os “cabos chatos” usados para
conectar discos rígidos padrão ATA) que usam 32
condutores paralelos e que, portanto, transmitirão dados
32 vezes mais rapidamente que uma transmissão serial.
Se é assim, então porque os novos padrões
de interface de transmissão rápida, como USB 1.1
e 2.0, FireWire e Serial ATA, sem exceção, usam
a transmissão serial?
Bem, para que a transmissão paralela funcione nos conformes,
é preciso que os bits que partiram juntos da origem cheguem
ao destino rigorosamente ao mesmo tempo. Como a eletricidade
percorre os condutores com velocidades próximas à
da luz, ou seja, 300 quilômetros por segundo, nas freqüências
relativamente baixas usadas há alguns anos, isso era
muito fácil, já que o intervalo entre dois bytes
sucessivos era longo e se o bit transportado por um ou outro
condutor atrasasse ou adiantasse um pouco, havia tolerância
suficiente.
Hoje, o padrão de transmissão paralelo mais rápido
disponível é o ATA 133, capaz de transmitir 133
MB/s (Megabytes por segundo) através de um condutor de
32 cabos paralelos para dados. Para isto ele opera em uma freqüência
de 33 MHz, ou 33 milhões de transferências por
segundo. Ou seja: uma transferência a cada 30 ns (nanossegundos,
ou bilionésimos de segundo). Em intervalos de tempo curtos
assim, atrasos, mesmo pequenos, são fatais. E fazer com
que dados que saíram ao mesmo tempo da origem cheguem
exatamente ao mesmo tempo ao destino é um desafio tecnológico
imenso.
Por outro lado, com o aumento da capacidade de processamento
dos chips modernos, que operam hoje na casa dos GHz (Gigahertz,
ou bilhões de ciclos por segundo), juntar oito a oito
os bits que chegam um após o outro em uma conexão
serial e montar os bytes correspondentes é uma brincadeira
de criança, por menores que sejam os intervalos que os
separa. Não é preciso sincronizar condutores paralelos,
apenas esperar os pulsos que chegam através de um único
condutor. Resultado: a interface paralela ATA que, no “fim
de carreira” chegou aos 133 MB/s, já está
sendo substituída pela Serial ATA que, como diz o nome,
é serial e usa um único condutor para transportar
dados bit após bit em uma freqüência de 1,5
GHz. Descartando os bits extras usados para controle de erro
e sincronização, ela alcança uma taxa de
transferência de dados de 150 MB/s. E essa é apenas
a implementação inicial, já que há
planos para chegar em futuro próximo a 600 MB/s.
Em suma: a interface paralela tende a desaparecer simplesmente
porque a evolução da capacidade de processamento
fez com que, nas elevadas freqüências empregadas
nos barramentos modernos, seja muito mais fácil desmontar
os bytes na origem, transportá-los em série através
de um único condutor e remontá-los no destino
que, usando condutores em paralelo, fazê-los partir e
chegar ao destino exatamente ao mesmo tempo.
