serdesとは？初心者にもわかる解説と使われ方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

serdesとは？初心者にもわかる解説

serdesは Serializer/Deserializer の略称で、データを「並列」から「直列」へ、またはその逆に変換する技術のことです。日常生活の中で私たちが使うケーブルは、多くのデータを同時に走らせる「並列」の仕組みと、長距離を高速に伝えるための「直列」の仕組みが組み合わさっています。serdesはこの両方をつなぐ橋渡し役として働き、高速な通信を可能にします。

中学生にも分かるイメージとしては、たくさんの荷物を同時に運ぶのではなく、ひとつの帯のような道を使って荷物を順番に送るような仕組みを想像してください。最初は多くの荷物を小さな箱に詰めた「並列データ」を作り、それを一列に並べた“直列データ”として送ります。受け取り側では戻ってくる直列データを元の並列データに戻す作業が必要です。これが Serializer（直列化する部分）と Deserializer（並列化する部分）の役割です。

仕組みの基本

「シリアライザ」は複数のビットを束ねて1本の長いビット列に変換します。対して「デシリアライザ」は受信した長いビット列を元の並列データに戻します。これにより、同じ速度でも長い距離を伝送でき、配線の本数を減らすことができます。実際のリンクでは、クロックとデータの同期を取る工夫も重要です。受信側でデータのタイミングを正しく読み取るための技術として CDR（Clock and Data Recovery）があります。

なぜserdesが必要なのか

現代のコンピュータや機器はさらに高いデータ転送速度を求めています。並列伝送では線路の数が増え、配線コストや電力、信号の歪みが問題になります。そこで serdes を使うことで、少数の長い伝送線で高速データを運ぶことが可能になります。これにより、内部の処理回路と外部のインターフェースの両方を効率よく設計できるのです。

代表的な用途と例

サーバーやパソコン、ストレージ機器、グラフィックカードなど、高速通信を必要とする場面で serdes が広く使われています。具体的には以下のような規格やインターフェースで活躍します。

<th>用途

例となるインターフェース
ストレージ接続	SATA、NVMe、PCIe など
映像信号の伝送	HDMI、DisplayPort など
ネットワーク通信	Ethernet の高速度リンク、USB 3.x など

仕組みに使われる部品とその役割

部品	役割
Serializer	並列データを直列データに変換し、長い伝送路へ送る
Deserializer	直列データを並列データに戻す。受信側で元の情報を復元する
CDR（Clock and Data Recovery）	受信側でデータとクロックを同期させ、誤りを減らす仕組み

実世界のリンクを支える重要なポイント

serdes は信号品質の管理がとても大事です。伝送線の長さや材質、ノイズ、反射などによってデータが歪むと誤りが増えます。そのため 信号品質の設計、レイテンシの管理、エラー検出と訂正の技術がセットで使われます。実務ではこれらをバランス良く組み合わせ、安定した高速通信を実現します。

中学生にもわかる比喩と注意点

serdesを学校の道に例えるなら、 Serializer は「多くの小さな道を一本の大通りにまとめる作業」、Deserializer は「大通りを元の小さな道へ戻す作業」です。ここで大切なのは、一本の大通りをいかに正確に、そして速く走らせるかという点です。遅延（レイテンシ）と誤り率を下げる工夫が、実際の設計ではとても重要になります。

まとめ

serdes は現代の高速通信の要となる技術です。内部の処理と外部のインターフェースを結ぶ役割を果たし、データを安全に、速く伝えるためのさまざまな工夫（CDR、エラー検出、信号整形など）が組み合わさっています。これを理解すると、なぜ私たちの使うPCやスマホ、ストレージ機器が日々高速化しているのかが見えてきます。

serdesの同意語

SERDES: Serializer/Deserializer の略称で、データをシリアル化して伝送し、受信側でデシリアル化して元データへ戻す機能を指す高速データ伝送のインターフェースの総称。
シリアライザ/デシリアライザ: データを連続したビット列に変換する機能（シリアライザ）と、逆に元の形式へ戻す機能（デシリアライザ）を指す、SERDESの核をなす要素。
シリアル化/デシリアル化: データを並列形式からシリアル形式へ変換する作業と、その逆の作業を指す一般用語。SERDESの基本的な処理を説明するときに使われる。
シリアルデータ伝送インタフェース: 高速なシリアルデータを伝送するためのインタフェース。SERDES機能を組み込んだ設計で用いられることが多い。
高速シリアルインタフェース: 高帯域のシリアルデータ伝送を実現するインタフェースの総称。内部でSERDESブロックを使う構成が一般的。
SERDES回路: SERDES機能を実現する回路・デバイスのこと。送信と受信のシリアル化/デシリアル化を行う。
シリアライザ/デシリアライザブロック: 回路設計における、シリアライズとデシリアライズ機能を持つ部品（ブロック）を指す表現。
パラレル-シリアル変換: パラレルデータをシリアルデータに変換する機能と、その逆の変換機能を指す。SERDESの主要機能の一つ。
データ伝送モジュール: データを伝送するためのモジュール全般を指し、SERDESを含む伝送系の構成要素として用いられることがある。

serdesの対義語・反対語

デシリアライザ: SERDESのうちデシリアライズ機能に対応する部分の対義語。シリアルデータを元の並列データや復元可能な形へ戻す役割を持つ。
シリアライザ: SERDESのうちシリアライズ機能に対応する部分の対義語。並列データを1本のシリアルビット列へ変換する役割を持つ。
パラレルデータ転送: データを並列で一度に転送する方式。SERDESが主にシリアル転送を実現するのに対し、並列転送はその対照的な通信形態。
直列転送: データを1ビットずつ連続して転送する方式。SERDESが直列転送を実現する機能を提供する一方、直列転送自体を対義語として挙げることもある。
アナログ伝送: デジタル信号を前提とするSERDESとは異なる、アナログ信号で伝送する方式。対義語というより別カテゴリとして捉えられる概念。
直接I/O: SERDESを介さず、信号を直接機器間で伝送するI/O方式。SERDESの機能を使わない対義概念としての視点。
非SERDESインタフェース: SERDESを使用しないインタフェース全般を指す総称。SERDESの対概念として扱われることがある。
単純直結: 信号を特別な変換なしに直接接続する方式。SERDESの複雑な変換処理を排除した対概念として挙げられる。

serdesの共起語

SERDES: Serializer/Deserializerの略。データを並列データから連続ビット列へ変換する機能と、受信側で逆変換する機能を指す。高速差動リンクの基本技術として、さまざまな規格の物理層で広く使われる。
シリアライザ/デシリアライザ: データを並列から連続ビット列へ（シリアライズ）またはその逆へ（デシリアライズ）変換する回路。SERDESの中心的役割を担う部品。
差動伝送: 2本の信号線で互いに反対符号を伝える伝送方式。ノイズ耐性が高く、長距離・高帯域の伝送に適している。
PCIe: Peripheral Component Interconnect Express。高速内部接続規格で、SERDESを用いた差動リンクでデータを転送する。
SATA: Serial ATA。ストレージとホスト間のシリアル伝送規格。SERDESを活用して高速データ転送を実現する。
Ethernet: イーサネットの物理層。SERDESを用いた差動リンクで、長距離・高帯域の通信を可能にする。
MIPI: Mobile Industry Processor Interface。モバイル機器向けのインターフェース群で、SERDESを活用するリンクを含む。
MIPI CSI-2: MIPIのカメラ用規格。SERDESリンクを使って高帯域の映像データを伝送する。
MIPI DSI: MIPIのディスプレイ用規格。SERDESを利用した高速映像データ伝送を行う。
LVDS: Low-Voltage Differential Signaling。差動伝送の一種で、SERDES系リンクでよく使われる。
FPGA: Field-Programmable Gate Array。内部にSERDESブロックを備え、高速リンクを実装可能。
ASIC: Application-Specific Integrated Circuit。特定用途向けの集積回路で、SERDESを組み込んだ設計が多い。
トランシーバ: 送受信機の総称。SERDESはこのトランシーバの一部として機能することが多い。
SERDESブロック: FPGAやSoC内にあるSERDES機能のまとまり。複数のリンクや規格に対応することがある。
8b/10b: データを安定して伝送するための符号化方式。SERDESでよく用いられるエンコード形式の一つ。
64b/66b: 高効率符号化方式。高帯域のSERDESリンクで広く採用されるエンコード。
NRZ: Non-Return-to-Zero。データ符号化の基本形の一つ。SERDESの伝送方式として使われることがある。
PAM4: Pulse Amplitude Modulation 4レベル。高密度SERDESで用いられる信号形式の一つ。
GT/s: GigaTransfers per second。SERDESのデータ伝送速度の単位。
PLL: Phase-Locked Loop。リンククロックの生成・同期に使われる回路。
CMOS: Complementary Metal-Oxide-Semiconductor。SERDES実装の代表的な半導体プロセス技術。
CML: Current Mode Logic。SERDESで用いられる電気伝送モードの一つ。
リンクトレーニング: リンクの確立とエラー率低減のための調整プロセス。SERDESの安定動作に重要。
アイダイアグラム: 伝送信号の品質を視覚的に評価する図。信号歪みやジッタを観察する道具。
イコライゼーション: 伝送路の歪みを補正して信号品質を向上させる技術。受信側の復元性能を高める。
データレート: データ転送速度の指標。SERDESリンクの性能を表す代表的な値。

serdesの関連用語

SerDes: シリアライズ（ビット列を直列化）とデシリアライズ（直列データを並列に戻す）を同時に行う回路・デバイス。高速伝送で並列データを1本の直列線へ変換して伝送し、受信側で元に戻します。
Serializer: ビット列を1本の直列データへ変換する機能・回路。送信側のデータを直列化して伝送します。
Deserializer: 直列データを元の並列ビット列へ戻す機能・回路。受信側でデータを復元します。
Lane: 直列データの1本の伝送経路。複数のレーンを束ねることで総データレートを高めます。
Data rate: データが1秒間に転送される速さ。bps（bit per second）で表現します。
8b/10b: 8ビットのデータを10ビットで表現する符号化方式。DCバランスとクロック復元を安定化します。
64b/66b: 64ビットのデータを66ビットに符号化する現代的な符号化方式。高効率でDCバランスを保ちつつ高速伝送を実現します。
CDR: Clock Data Recoveryの略。受信側が送信データからクロックを復元する回路・技術です。
CTLE: Continuous-Time Linear Equalizerの略。伝送路の周波数成分を補正して信号品質を改善します。
DFE: Decision Feedback Equalizerの略。過去の受信ビットを利用して誤りを抑制します。
Pre-emphasis: 送信側で高周波成分を強調して伝送距離の影響を軽減します。
De-emphasis: 送信側で低周波成分を抑制して信号の品質を安定させます。
PAM4: 4レベルの振幅を使う変調方式。高データレートを実現するためにシリアル伝送で用いられます。
NRZ: Non-Return-to-Zero。基本的な直列符号化方式で高周波成分の管理がしやすいです。
PCIe: PCI Express。内部接続の高速規格で、SerDesを用いてリンクを構成します。
Ethernet PHY: Ethernetの物理層を担う回路・デバイス。SerDes機能を含むことが多いです。
Transceiver: 送信と受信を1つのデバイスに統合した回路・モジュール。SerDesを内蔵することが多いです。
SFP/QSFP/CFP: 光ファイバ／銅線トランシーバのモジュール規格。内部にSerDesを持ち、基板とのリンクを担います。
MIPI SerDes (CSI-2/DSI): モバイル機器向けのカメラ・ディスプレイ用のシリアライザ／デシリアライザ。高データレートでの映像・画像転送に使われます。
DDR/GDDR/HBM: メモリとコントローラの間のデータ転送にSerDesを用いるメモリ技術。高速化の要です。
FEC: Forward Error Correctionの略。伝送中の誤りを追加データで検出・訂正します。
Link training: リンク確立時にレーンのタイミング・電気特性を揃えるための手順・シーケンス。
Eye diagram: 信号品質を評価する図。アイの開き具合で伝送品質を視覚的に判断します。
Signal integrity: 信号品質と伝送特性の設計・解析全般。阻抗整合やノイズ対策を含みます。
CML: Current Mode Logic。高周波向けの出力論理形式でSerDesのIOとしてよく使われます。