¿Cómo los protocolos de comunicación en serie reducen el recuento de pines y aumentan la velocidad de transmisión al mismo tiempo?

Gran pregunta

A bajas frecuencias, agregar más cables aumenta el ancho de banda, casi proporcional a los cables que agrega. Hay algunos costos: el cableado es más costoso, necesita más componentes electrónicos para manejar múltiples cables, etc., pero en general puede transferir más información.

A medida que aumenta la frecuencia (es decir, la frecuencia del reloj), el acoplamiento capacitivo y la interferencia entre cables adyacentes crea problemas; Estos problemas son tan graves que a menudo es más fácil concentrar su esfuerzo en lograr que uno (o par diferencial) de cables se cambie realmente rápido que hacer que más cables se muevan más lentamente. A velocidades de reloj más altas también tiene problemas de retraso de propagación: es posible que no lleguen varias señales paralelas al mismo tiempo; a bajas frecuencias eso no es un problema, a altas frecuencias, esto se convierte en un problema dominante; nuevamente, es más fácil enfocarse en una sola señal.

Aldo, no subestimes el tema del costo; Las interfaces paralelas requieren múltiples controladores electrónicos para enviar las señales requeridas y los cables de múltiples cables son más caros. Para las interfaces y el cableado de productos básicos como USB, HDMI y otros, estos costos incrementales se suman tanto en el cableado como en los chips que transmiten las señales, necesita más espacio en la placa, más conectores, etc. Nuevamente, la serie gana.