シリアルインターフェース【serial interface】シリアルI/F

概要

シリアルインターフェースとは、単一の伝送路でデータや信号を1ビットずつ順番に送受信するシリアル伝送方式を採用した接続端子や通信規格の総称。コンピュータと周辺機器の接続をはじめ、ストレージや拡張バスなど様々な用途で使われている。

シリアル伝送では、送信側と受信側が一定の規則に従いデータを1ビットずつ連続して送受信する。複数の信号線を束ねて同時に複数ビットを送る「パラレル伝送」と比べると、必要な信号線の本数が少ないため配線やコネクタの構造が単純になる。

信号線の本数が少ないことは、通信品質の面でも利点をもたらす。信号線間の電磁干渉（クロストーク）の影響を受けにくく、複数の線間で生じる伝送遅延の差（スキュー）も問題にならない。こうした性質から、シリアル伝送は長距離通信や高速通信に適しており、産業用途や通信ネットワーク分野でも古くから用いられてきた。

かつて、プリンタ接続や内蔵ストレージの接続、拡張バスなどには一度に複数ビットを送れるパラレル伝送（パラレルインターフェース）が多く採用されていた。しかし、動作周波数の向上に伴い、クロストークやスキューの問題が深刻化し、2000年頃にはそれ以上速度向上が望めない技術的な限界を迎えた。

その後、パラレル伝送のATAからシリアル伝送のSATAへ、SCSIからSASへ、PCIからPCI Expressへといったように、パラレル方式からシリアル方式への移行が一斉に進んだ。同時期にUSBなど当初からシリアル伝送の規格も登場した。これらの方式に加え、IEEE 1394（FireWire/i.LINK）やThunderbolt、InfiniBand、Fibre Channelなど、パソコンやサーバの主要な接続規格の多くがシリアルインターフェースである。