¿Cuál es el factor determinante actual que limita las velocidades de transferencia de datos entre dispositivos electrónicos?

Answer 1

Aquí hay algunos, algunos ya mencionados por otros:

1) Hardware y protocolos de transferencia de datos. El hardware está fijado a una velocidad de reloj y ancho de bus, además hay varios protocolos de comunicación y otras cosas en las que se debe dedicar parte del tiempo a determinar que se ha enviado una señal válida y confirmar que se ha recibido correctamente.

Claro, puede diseñar piezas costosas que aumenten esos límites realmente, pero de todos modos son límites. Las piezas estándar disponibles están diseñadas con una velocidad y un protocolo específicos integrados.

2) Almacenamiento / procesamiento. Si solo puede procesar los datos tan rápido, cuando la transferencia de datos llene un búfer, deberá detener la transferencia de datos hasta que el búfer se pueda vaciar. Por lo general, la velocidad y el precio están correlacionados de manera muy positiva, por lo que para maximizar el valor de su dinero en un sistema, nunca obtenga una velocidad de transferencia mucho más alta de lo que el resto del sistema puede manejar.

3) Ruido físico y límites de atenuación. Ver: ¿Qué determina el ancho de banda de la fibra óptica frente al cable de cobre?
En pocas palabras, a medida que una señal de alta velocidad viaja por un medio (ya sea a través de un cable o de una fibra óptica), la señal se extenderá y se atenuará (se debilitará). Cuando la propagación del pulso físico alcanza un punto en el que ya no puede distinguir un pulso de otro, está su límite de ancho de banda de dispersión. La intensidad de la señal por sí sola no es necesaria, ya que siempre se puede amplificar, pero la relación señal / ruido es importante. El nivel de ruido aumenta con el ancho de banda, y cuando el nivel de señal es lo suficientemente bajo como para que ya no pueda distinguirse de manera confiable del ruido, existe su límite de ancho de banda de ruido.

No se menciona en el artículo vinculado: en una interfaz paralela, la conversación cruzada es otro limitador de ancho de banda. Cuando tiene múltiples cables y múltiples señales, la capacitancia y la inductancia mutuas entre ellas harán que se crucen, es decir, la señal de un cable sangrará en otro cable. Cuanto más rápido sea el cambio de señal, más probable es que esto suceda, que es una de las muchas razones por las que la mayoría de las interfaces que se extienden más de unas pocas pulgadas son seriales en lugar de paralelas. No más cables de cinta IDE, solo cables seriales, porque los cables de cinta incluso siendo paralelos simplemente no pueden transferir señales lo suficientemente rápido.

Answer 2

Si está dispuesto a construir dispositivos especiales ad hoc, entonces es básicamente ilimitado.

Si está restringiendo el problema a los sistemas informáticos estándar, normalmente es la interfaz de E / S en la CPU. Puede agregar hardware de interfaz más sofisticado, pero al final del día, el cuello de botella de Von Neumann de introducir bits en la CPU lo ahogará.

Answer 3

La fisica . Una señal solo puede moverse tan rápido en un medio eléctrico bajo el efecto de la resistencia. A medida que se mueve dentro de un sistema electrónico, esto se encuentra muchas veces al pasar muchos sistemas que también son necesarios para manejar el sistema.

Answer 4

Estos podrían ser algunos para comenzar:

1) Capacidad del sistema. Si puede bombear datos a velocidad de línea.
2) Capacidad del sistema para manejar la recepción de datos a velocidad de línea. Es decir, el software puede procesar datos tan rápido como el hardware que los recibe.
3) Buffers de paquetes en hardware: cada hardware tiene un número limitado de buffers que puede procesar a la vez. Estos números están optimizados para el rendimiento y decididos por diseñadores de hardware.
4) Sobrecarga de protocolo: qué tipo de protocolo se utiliza en la transferencia. Por ejemplo, TCP podría ser más lento debido a su diseño complejo (de ahí la fiabilidad)

Answer 5

Ya no es un gran problema. No hace mucho tiempo, los dispositivos se comunicaban con RS-232, que era bueno hasta 19,600 baudios durante varias decenas de pies antes de que se volviera escamosa.

Ahora podemos usar Gigabit Ethernet y enviar cosas a velocidades fantásticas, cercanas a las velocidades de los chips de memoria rápidos, y no tiene sentido ir más rápido. Si realmente necesita ir súper rápido, siempre hay fibra óptica que es aún más rápida.