Fusion II: A importância do barramento

Paralelo e serial

Nos albores da informática, no coração do velho PC, os dados moviam-se de duas formas: transmissão paralela e serial.

Mas como dados podem ser “movidos”? Dados, no interior de um computador, nada mais são que uma imensa coleção de números expressos no sistema numérico binário, com seus dígitos (ou bits, de “binary digits“) agrupados de oito em oito formando bytes. Como “mover” um treco destes?

Ora, simples: usa-se pulsos elétricos. Um pulso de uma determinada tensão representa o bit “um”. A ausência do pulso no momento em que ele é esperado (o que corresponde a um “pulso” de tensão nula), representa o bit zero. E assim, agrupando-se bits um e zero, movem-se os bytes ? e portanto os dados.

É claro que a coisa é um pouco mais complicada que isto (se você desejar uma explicação mais detalhada, consulte a coluna “Computadores XVIII: Lógica temporizada“). Mas você já percebeu que, como nas boas escolas de samba, é tudo uma questão de ritmo. O mestre da bateria (no caso dos barramentos, um cristal de quartzo que vibra em uma frequência rigorosamente controlada) comanda o ritmo e os bits seguem acompanhando a batida: em cada compasso, ou ciclo, um bit.

Na transmissão paralela, há diversos condutores ? paralelos, naturalmente ? seja desenhados em um circuito impresso, seja formando um único cabo que leva o nome de “cabo chato”, que conduzem um bit cada um. Para transmitir um byte por ciclo, usam-se oito condutores. Os barramentos PCI e AGP que vimos na coluna anterior, com suas 32 linhas paralelas, cada uma transportando um bit, transmitem quatro bytes por ciclo (os padrões mais novos do AGP transmitem mais que isto porque conseguem transferir mais de um bit por ciclo em cada linha, mas explicar como isto é possível está fora de nosso escopo).

Já na transmissão serial os bytes são “desmontados” na origem da transmissão e seus bits são enfileirados e enviados um após o outro pelo mesmo condutor elétrico, juntamente com alguns bits extras usados para controlar a transmissão (o “start bit” e o “stop bit“, por exemplo, para assinalar o início e o final da transmissão de um byte).  Ao serem recebidos no destino são “remontados”, ou seja, seus bits são agrupados de oito em oito e os bytes reconstituídos.

Agora, pense um pouco nas duas formas de transmissão e diga-me lá: qual delas é a mais rápida? Qual delas tem potencial para transmitir mais dados no mesmo intervalo de tempo?

O raciocínio puro dirá que, evidentemente, é a transmissão paralela. Afinal, mantendo-se o mesmo ritmo, a serial precisa de no mínimo oito ciclos para enviar um byte (se estranhou o “no mínimo”, não esqueça os bits de controle) enquanto, dependendo de sua “largura” (número de condutores paralelos, ou de “linhas”) a transmissão paralela pode enviar diversos bytes em um único ciclo.

E de fato assim é. Ou, pelo menos, assim foi durante um bom tempo.

Até as coisas mudarem no final do século passado e os barramentos seriais passarem a reinar soberanos sobre os paralelos.

Como é que pode?