在设计数据传输系统时，为什么并行通信通常比串行通信提供更高的传输速率，但同时也面临更复杂的硬件设计挑战？请结合实际应用场景给出分析。

在数据传输系统中，串行通信与并行通信的选择往往取决于具体的应用需求。并行通信之所以能够提供更高的传输速率，是因为它通过多个数据通道同时传输数据位，这样的并行操作大大增加了数据的吞吐量。例如，在计算机内部，处理器和高速缓存之间的数据传输往往使用并行通信来实现高速的数据交换。

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然而，硬件设计复杂度的增加也是并行通信的一个主要缺点。由于并行通信需要多个物理通道和更多的硬件资源，这不仅增加了设计成本，还可能引起信号同步和电磁干扰等问题。随着传输距离的增加，这些问题会变得更加严重，因此并行通信通常限制在较短的距离内。

相比之下，串行通信使用单一的数据通道一次传输一个数据位，它减少了硬件设计的复杂性，并且由于可以使用更少的线路，因此成本较低。串行通信还能更好地适应长距离传输，因为它对同步的要求没有并行通信那么严格。但是，由于每个数据位都需要顺序传输，所以数据传输速率通常低于并行通信。

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