在服务器硬件电路设计中,SPI(串行外设接口)是连接外设的关键技术,除标准 SPI 外,3 线 SPI、Dual SPI 和 Qual SPI 因独特优势被广泛应用,三者与标准 SPI 的区别主要体现在信号线数量和数据传输方式上。
标准 SPI 为 4 线制,包含 SCLK(时钟线)、MOSI(主发从收数据线)、MISO(主收从发数据线)和 CS(片选线),数据传输时需 MOSI 和 MISO 配合,每次仅能传输 1 位数据,虽稳定但速率受限,适用于对传输速度要求不高的场景,如服务器中部分低速传感器数据交互。
3 线 SPI 简化了标准 SPI 的线路,省去 MISO 线,采用单条数据线双向传输数据,在传输方向切换时需额外控制信号。它减少了信号线数量,节省电路板空间,不过因双向传输存在切换延迟,传输速率比标准 SPI 略低,常用于服务器中空间紧张且对速率要求不高的外设连接,如小型 EEPROM。

Dual SPI 则在标准 SPI 基础上优化数据传输方式,保留 SCLK、CS 线,将 MOSI 和 MISO 两条线均作为双向数据线,可同时传输 2 位数据,传输速率是标准 SPI 的 2 倍。在服务器中,常用于需要高速传输的场景,如 SPI Flash 数据读取,能提升数据加载效率。
Qual SPI(四线 SPI)进一步提升传输能力,使用 4 条数据线同时传输数据,传输速率可达标准 SPI 的 4 倍。它在服务器高性能外设连接中优势明显,比如高速 SPI 接口的固态硬盘,可快速实现大量数据的读写操作,满足服务器对数据处理速度的高要求。