SCSI (Small Computer Systems Interface - Interfejs systemowy dla małych komputerów, wymawiany w języku rosyjskim jako „skazi”) - interfejs przeznaczony do łączenia urządzeń o różnych profilach w jeden system: twarde dyski magnetyczne, skanery, streamery, płyty CD-ROM itp. .P. Istotą interfejsu jest zapewnienie elastycznego mechanizmu sterowania tymi urządzeniami i maksymalnej szybkości ich działania jako jednego, ale podzielnego mechanizmu.

Korzenie interfejsu SCSI sięgają odległego 1979 roku, kiedy producent urządzeń do przechowywania informacji M. Shugart zastanawiał się nad znalezieniem uniwersalnego standardu interfejsu dla swoich dysków, biorąc pod uwagę możliwe przyszłe potrzeby. W laboratoriach M. Shugarta w efekcie powstał interfejs obsługujący adresowanie logiczne i fizyczne (głowica/cylinder/sektor), oparty na protokołach 8-bitowego równoległego przesyłania danych przez interfejs składający się z kilku linii. Interfejs ten został nazwany SASI (Shugart Associates Systems Interface - Shugart's Connecting System Interface). Interfejs, oprócz opisu protokołów, zawierał również kilka 6-bitowych poleceń; Minusem było to, że interfejs został zaprojektowany do korzystania tylko z jednej pary host-urządzenie.

Później, w 1981 roku, M. Shugart przedłożył dokumentację interfejsu SASI komisji ANSI (American National Standards Institute - US National Standards Institute, odpowiednik GOST), która przyjęła ją jako podstawę do pracy nad projektem, który nazwano SCSI. Większość najważniejszych punktów ze standardu SASI została przeniesiona do SCSI, na przykład tak ważne zasady, jak arbitraż urządzeń, mechanizmy zwalniania magistrali, możliwość korzystania z więcej niż jednego adaptera hosta na magistrali i tak dalej. W 1984 roku dokumentacja robocza standardu SCSI została przedłożona ANSI do rozpatrzenia, a po licznych korektach i uzupełnieniach w 1986 roku przyjęto dokument pod numerem X3.131-1986 - pierwszy oficjalny standard SCSI, który jest obecnie powszechnie nazywany SCSI-1. Oprócz standardu SASI, SCSI-1 uzyskał tak ważną funkcjonalność, jak 10-bitowe polecenia, protokoły synchronicznego i asynchronicznego przesyłania danych oraz możliwość podłączenia do 8 różnych urządzeń do jednego adaptera hosta. Podążając za SCSI-1, standardy ewoluowały zarówno w kierunku rozszerzenia języka poleceń, jak i zwiększenia i skomplikowania protokołów, a także zwiększenia szerokości magistrali, zwiększenia szybkości i liczby urządzeń podłączonych do jednego adaptera hosta. W obecnych standardach SCSI szerokość magistrali wynosi 16 bitów, liczba podłączonych urządzeń również wynosi 16.

Branża PC nie przeoczyła pojawienia się nowego standardu, który od razu został przyjęty głównie przez producentów dysków twardych. Na ryc. 1, 2 pokazują niektóre z pierwszych próbek dysków SCSI.

Ryż. 1, 2. Pierwsze próbki dysków SCSI - firma SONY (pojemność 40 megabajtów)
i Quantum (pojemność 120 megabajtów)

Krótka historia standardu SCSI

Pierwszym standardem jest SCSI-1; w tym standardzie do jednej magistrali można podłączyć do ośmiu urządzeń, w tym sterownik. Interfejs zawiera zaawansowane sterowanie, a jednocześnie nie koncentruje się na żadnym konkretnym typie urządzenia. Posiada 8-bitową magistralę danych, maksymalna prędkość transferu to do 1,5 MB/s w trybie asynchronicznym (zgodnie z metodą „żądanie-potwierdzenie”) oraz do 5 MB/s w trybie synchronicznym (wiele żądań - wielokrotne metoda potwierdzeń) . Parzystość może służyć do wykrywania błędów. Elektrycznie realizowane jako 24 linie (jednobiegunowe lub różnicowe), chociaż zdecydowana większość urządzeń wykorzystuje sygnały jednobiegunowe.

SCSI-2 to znacząca ewolucja podstawowego SCSI. Zwiększona prędkość transferu (do 3 MB/sw trybie asynchronicznym i do 10 MB/sw trybie synchronicznym) - Fast SCSI. Dodano nowe polecenia i komunikaty, obsługa parzystości stała się obowiązkowa. Wprowadzono możliwość rozszerzenia szyny danych do 16 bitów (Wide SCSI), co zapewniało prędkości do 20 MB/s. Wprowadzono nowe złącze 68-stykowe. Kolejna specyfikacja, SCSI-3, nie tylko wprowadziła nowe szybkości transmisji, ale także znacznie rozszerzyła system dowodzenia. Ponadto jako medium transmisyjne mogą być używane inne protokoły równoległe i szeregowe, wraz z tradycyjnym interfejsem magistrali równoległej: Fibre Channel, IEEE 1394 Firewire i Serial Storage Protocol (SSP).

Interfejs Ultra SCSI, wykorzystuje częstotliwość magistrali 20 MHz. Interfejs Ultra/Wide SCSI obsługuje 16 urządzeń i zapewnia szybkość transferu do 40 MB/s. Szybszy Ultra-2 Wide SCSI, zapewniający szybkość transferu do 80 MB/s. Następujące interfejsy - Ultra-3 SCSI, Ultra 320 SCSI, Ultra 640 SCSI - nie wniosły niczego fundamentalnie nowego do standardu, z wyjątkiem szybkości. Pozostają również przy szerokości magistrali 16 bitów, a do interfejsu można podłączyć do 16 urządzeń. Charakterystykę porównawczą standardów SCSI podano w tabeli 1.

Tabela 1. Charakterystyka porównawcza standardów SCSI

Standard	Maksymalna prędkość magistrali, MB/s.	Szerokość bitu magistrali	Maksymalna długość kabla, m			Maksymalna liczba urządzeń
			Jedyne usta	LVD	HVD
SCSI-1	5	8	6	(3)	25	8
SCSI-2	10	8	3	(3)	25	8
Szeroki SCSI-2	20	16	3	(3)	25	16
SCSI-3	20	8	1.5	(3)	25	8
Szeroki SCSI-3	40	16	—	(3)	25	16
Ultra— 2 SCSI	40	8	(4)	12	25	8
Szeroki ultra-2 SCSi	80	16	(4)	12	25	16
Ultra-3 SCSI,lubUltra-160SCSI	160	16	(4)	12	(5)	16
Ultra 320 SCSI	320	16	(4)	12	(5)	16
Ultra 640SCSI	640	16	(4)	(7)	(5)	16

Co to jest adapter hosta?

Adapter hosta to urządzenie podłączone do magistrali PC, które zapewnia hostowi (znaczenie słowa „host” w odniesieniu do standardów opisujących interfejsy transmisji danych (angielski host) najpełniej opisuje frazę „bus master”) komunikację z SCSI urządzenia. Nazwa „adapter” nie została wybrana przypadkowo - wskazuje, że cała logika urządzeń znajduje się w urządzeniach peryferyjnych na magistrali; dla urządzeń zwanych „sterownikami” logika znajduje się w sobie.

Następujący producenci wytwarzali lub wyprodukowali w przeszłości adaptery hosta SCSI:

Przykładem adaptera hosta jest urządzenie pokazane na ryc. 3.

Ryż. 3. Adapter hosta SCSI firmy Adaptec

Współcześni producenci dysków twardych SCSI

Obecnie rynek dysków twardych przechodzi gwałtowną ewolucję - nowe, szybkie standardy Serial ATA zastępują Parallel ATA. I chociaż nowe urządzenia SATA zbliżyły się już szybkością do urządzeń SCSI i gdzieś je wyprzedzają, urządzenia SCSI nadal są popularne w komputerach klasy High-End – serwerach i tablicach informacyjnych. Wynika to przede wszystkim z wysokiej niezawodności napędów SCSI – zarówno ze względu na względną prostotę standardów SCSI i przemyślany interfejs elektryczny, jak i tradycyjnie dokładniejsze badania projektowe i produkcyjne urządzeń. SCSI stanowi około 30 procent całego rynku dysków twardych i jest mało prawdopodobne, że kiedykolwiek przekroczy tę granicę: wyposażenie komputera we wszystkie niezbędne kable, adaptery, a także zakup samego adaptera hosta będzie kosztować około 100 USD, dyski będą kosztować kilka razy więcej niż ich odpowiedniki IDE. Współcześni producenci dysków SCSI to:

Konkurencja na rynku dysków SCSI jest niska – najprawdopodobniej dlatego, że rynek jest wystarczająco zapełniony i nie rozwija się tak szybko jak rynek urządzeń IDE – a to przede wszystkim ze względu na to, że urządzenia SCSI są najczęściej wykorzystywane w serwerach, popyt za co nie jest tak wspaniale. Wygoda urządzeń SCSI polega na tym, że można je łatwo wymieniać w trakcie pracy, bez wyłączania i utraty wydajności serwera. Jest to bardzo ważne dla serwerów, a nie dla stacji roboczych. Z reguły serwery (rys. 4) wyposażone są w specjalne sanki (rys. 5), do których bardzo łatwo można włożyć dysk w specjalnym uchwycie (rys. 6).

Ryż. 4. Serwer wyposażony w dyski SCSI

Ryż. 5. Wnęka na napęd SCSI

Ryż. 6. Wspornik napędu SCSI używany w serwerach hot-swap

Warto zauważyć, że bardzo często producenci serwerów zmieniają etykiety dysków, nadając im własne marki. Jako przykład przytoczę dyski skonfiskowane z serwerów Hewlett Packard i IBM e-Server (rys. 7, 8), na których prawdziwego producenta dysków twardych można rozpoznać tylko po nazwie modelu; autor widział również dyski pobrane z serwerów Dell, które nawet nie miały tych informacji.

Ryż. 7, 8. Nowoczesne dyski SCSI stosowane w serwerach

Typy złączy SCSI

Ryż. 9. Rodzaje aktualnie używanych złącz SCSI

Urządzenia SCSI mogą mieć różne typy złączy do podłączenia ich do adaptera hosta (patrz Rysunek 9) - wynika to przede wszystkim z cech konstrukcyjnych samego urządzenia. Najczęściej stosowanym złączem HDD jest HD68 (ryc. 10), nieco rzadziej - SCA80 (ryc. 11). W odległej przeszłości, pod koniec lat 80. i na początku lat 90., prawie wszystkie dyski SCSI były podłączone do hosta przez złącze HE50 (rys. 12). Obecnie tego złącza prawie nigdy nie można znaleźć.

Ryż. 10. Złącze HD68.
Ryż. 11. Złącze SCA80.
Ryż. 12. Złącze HE50.

Aby podłączyć do magistrali urządzenia o różnych konfiguracjach złączy, często mogą być wymagane specjalistyczne adaptery. Na przykład takie adaptery są produkowane przez firmę SCS (http://www.scaadapters.com) i kosztują od 10 do 35 dolarów za sztukę. Kompletny zestaw do pracy z dowolnym urządzeniem SCSI pokazano na ryc. 13, na ryc. 14 - 18 każdy adapter jest pokazany osobno

Ryż. 13. Niezbędne adaptery do podłączenia urządzeń SCSI

Ryż. 14 - 18. Tak samo jak na rys. 13, osobno.

Jak działa SCSI

Aby dopasować obciążenia na szynie SCSI, stosuje się terminatory, które w zależności od właściwości elektrycznych dzielą się na terminatory pasywne, aktywne i terminatory FPT. Terminatory muszą być zasilane, więc interfejs posiada linie Terminator Power. Pasywne terminatory używane w urządzeniach SCSI-1 to zwykłe rezystory 132 omów. Terminatory aktywne to stabilizatory, które wytwarzają pożądany sygnał - podczas gdy każda linia jest podłączona do tego stabilizatora poprzez rezystor 110 omów. Obecnie stosuje się tylko terminatory aktywne, natomiast stosuje się pomocnicze źródła napięcia - do tych celów zwykle stosuje się diody pomocnicze, które ustalają napięcie sygnałów wejściowych na wymaganym poziomie. Wreszcie terminatory FPT (Forced Perfect Terminator - Accelerated Improved Terminator) są udoskonaleniem aktywnych terminatorów, wyposażając je w ograniczniki emisji. Ich zastosowanie - w wersjach SCSI o wysokiej częstotliwości.

Wszystkie urządzenia SCSI są zwykle podzielone na inicjatory i executory. W takim przypadku należy wziąć pod uwagę, że magistrala może mieć standardową (8 bitów) lub rozszerzoną (16 bitów) szerokość bitową. Biorąc to wszystko pod uwagę, całą liczbę możliwych kombinacji urządzeń łączących można zmniejszyć do czterech:

1. Standardowy inicjator - standardowy executor
2. Rozszerzony inicjator — Rozszerzony wykonawca
3. Standardowy inicjator - zaawansowany wykonawca
4. Rozszerzony inicjator - standardowy executor

Przy podłączaniu standardowych executorów do rozszerzonych inicjatorów nie ma problemów - rozszerzony standard obsługuje wszystkie funkcje standardowego, jednak przy ponownym podłączeniu może być trudno podłączyć terminatory. W rzeczywistości problemy te można łatwo rozwiązać za pomocą adapterów (patrz wyżej).

Stany magistrali SCSI są zwykle podzielone na fazy. Takich faz jest tylko pięć: autobus jest wolny, arbitraż (w tym przypadku inicjator może przejąć kontrolę nad autobusem), selekcja (w tym przypadku inicjator, który jako pierwszy wszedł w fazę arbitrażu, wybiera wykonawcę do dalszej pracy ), ponowny wybór (wykonawca potwierdza inicjatorowi, że został przez niego wybrany do dalszej pracy), działanie i jest gotowy do działania) oraz faza informacyjna (żądanie-przesyłanie poleceń, danych, komunikatów). Schemat blokowy kolejności faz jednego cyklu pracy na szynie SCSI pokazano na rys.1. dziewiętnaście.

Po fazie wyboru inicjator może przekroczyć limit czasu, do czego może skorzystać z dwóch metod – wykonać reset sprzętowy lub przejść do fazy „bez szyny”. W każdym razie zakończeniem cyklu pracy na szynie SCSI będzie ustawienie statusu „polecenie zakończone” lub przesłanie odpowiedniego komunikatu wraz ze zwolnieniem szyny. Podobnie jak w przypadku standardu ATA, systemy SCSI mogą używać dwóch protokołów do resetowania urządzenia - protokołu resetowania sprzętowego (twardy reset) i protokołu resetowania programowego (miękki reset). W obu przypadkach w linii Reset zostanie ustawiony jeden bit, różnice w rodzajach resetów tkwią w ich mechanizmie i przeznaczeniu – z reguły reset sprzętowy jest wykonywany w celu resetowania operacji w całym systemie urządzeń SCSI, natomiast oprogramowanie służy do resetowania tylko jednego urządzenia, nie zakłócając pracy innych.

Ryż. 19. Schemat blokowy kolejności faz szyny SCSI

Magistrala SCSI wykorzystuje dziewięć sygnałów sterujących: BSY (zajęty, zajęty), SEL (wybór, wybór), C / D (polecenie / dane, sterowanie / dane), I / O (wejście / wyjście, wejście / wyjście), MSG ( Wiadomość, wiadomość), REQ (żądanie, żądanie), ACK (potwierdzenie, potwierdzenie), RST (resetowanie, resetowanie), ATN (uwaga, uwaga). Źródłami sygnału Zajęty, Wybierz i Resetuj mogą być inicjator lub pracownik; tylko executor może być źródłem sygnału potwierdzenia; inne sygnały są prerogatywą inicjatora. Rodzaje przesyłania informacji są kodowane przez kombinacje bitów ustawione dla sygnałów Komunikat, Sterowanie/Dane, Wejścia/Wyjścia, jak pokazano w tabeli. 2.

Tabela 2. Rodzaje przesyłania informacji na szynie SCSI

Interfejs jest kontrolowany przez system wiadomości. Jest ich w sumie 28, mogą być jednobajtowe, dwubajtowe (jedno słowo) i rozszerzone. System wiadomości jest szczegółowo opisany w dowolnym standardzie SCSI.

Aby wybrać określone urządzenie na szynie SCSI, istnieje bit identyfikatora. Z reguły urządzenia SCSI są konfigurowane sprzętowo, co oznacza, że ​​system identyfikuje urządzenie za pomocą zainstalowanych na nim zworek. Ograniczenie ilości podłączonych urządzeń w standardowej (8 bitowej) i rozszerzonej (16 bitowej) wersji SCSI narzuca właśnie istnienie bitu identyfikatora - w szynie 8 lub 16 bit nie można ustawić więcej niż 8 lub 16 bitów identyfikacyjnych, odpowiednio, i obejmuje to również bit identyfikatora adaptera hosta - czyli innymi słowy, oprócz adaptera hosta na magistrali może być 7 więcej urządzeń dla standardowego SCSI i 15 dla rozszerzonego.

Polecenia SCSI

Zespół

Kod polecenia

Zmień definicję (ZMIEŃ DEFINICJĘ) Porównaj (PORÓWNAJ) Kopiuj (KOPIUJ) Skopiuj i zweryfikuj (KOPIUJ I WERYFIKUJ) Format (FORMAT JEDNOSTKI) Zapytanie (ZAPYTANIE) Zablokuj-otwartą pamięć podręczną (ZABLOKUJ-ODBLOKUJ pamięć podręczną) Wybór dziennika (WYBÓR DZIENNIKA) Czułość dziennika (LOG SENSE) Wybór trybu (WYBÓR TRYBU) Czułość trybu (MODE SENSE) Przedwzmacniacz (PRE-FETCH) Odmów pozwolenia na zmianę nośnika (ZAPOBIEGANIE-ZEZWALANIE NA USUNIĘCIE MEDIUM) Czytanie (CZYTAJ) Odczyt bufora (CZYTAJ BUFOR) Pokaż pojemność (POJEMNOŚĆ ODCZYTU) Odczytaj uszkodzone dane (ODCZYTAJ DANE USZKODZONE) Długie czytanie (CZYTAJ DŁUGO) Ponowne przypisanie bloku (PRZYPISZ BLOK) Otrzymuj wyniki diagnostyki (ODBIERZ WYNIKI DIAGNOSTYCZNE) Zwolnienie (WYDANIE) Czułość żądania (REQUEST SENSE) REZERWOWAĆ Urządzenie zerujące (JEDNOSTKA REZERO) Znajdź te same dane (SEARCH DATA EQUAL) Znajdź wysokie dane (SEARCH DATA HIGH) Znajdź niski poziom danych (SEARCH DATA LOW) Ustaw się (SZUKAJ) Prośba o diagnostykę (WYŚLIJ DIAGNOSTYKĘ) Ustaw limit (USTAW LIMIT) Start-stop urządzenia (START STOP UNIT) Synchronizuj pamięć podręczną (SYNCHRONIZE CACHE) Żądanie gotowości urządzenia (TEST UNIT READY) Weryfikacja (ZWERYFIKUJ) Napisz (PISAĆ) Nagraj z weryfikacją (ZAPISZ I WERYFIKUJ) Napisz do bufora (WRITE BUFOR) Długie nagranie (WRITE LONG) Napisz to samo (WPISZ TO SAMO)

40h 39h 18h 3ah 04h 12h 36h 4ch 4Dh 15h, 55h 1Ah, 5Ah 34h 1Eh 08h 28h, 3ch 25h 37h 3Eh 07h 1Ch 17h 03h 16h 01h 31h 30h 32h 0bh 2Bh, 1Dh 33h 1Bh 35h 00h 2Fh 0 Ach 2ah 2Eh 3bh 3Fh 41h

W powyższej tabeli wymieniono główne standardowe polecenia SCSI mające zastosowanie do dysku twardego. Podobnie jak w standardzie ATA, dla standardu SCSI występują zarówno polecenia obowiązkowe, czyli takie, które muszą być obsługiwane przez dowolne urządzenie SCSI, jak i polecenia opcjonalne, opcjonalne, których obsługa może nie być zapewniona. Oprócz nich istnieją tzw. polecenia dostawcy, które nie są opisane w normie, specyficzne dla każdego producenta i często dla każdej konkretnej linii urządzeń – polecenia, których producent używa do naprawy lub diagnozy urządzenia. Polecenia te są z reguły tajemnicą handlową producenta i nie są nigdzie publikowane.

SE, LVD, HVD

Zazwyczaj na urządzeniu SCSI można znaleźć oznaczenia, takie jak pokazane na rysunku 1. 20. To oznaczenie wskazuje rodzaj transferu danych na poziomie elektrycznym. Pierwszy - SCSI SE (Single Ended) oznacza rodzaj transferu danych, w którym każdy sygnał na magistrali jest dostarczany przez jeden przewodnik. SCSI LVD (Low Voltage Differential) i SCSI HVD (High Voltage Differential) – typy różnicowe niskonapięciowe i wysokonapięciowe – są fizycznie zorganizowane w ten sam sposób: dla każdego sygnału są dwa przewodniki, jeden dla sygnału o dodatniej polaryzacji, drugi za negatyw. Różnice między HVD i LVD dotyczą napięcia w przewodach, dla LVD jest ono niższe niż dla HVD.

Ryż. 20. Oznaczenia na urządzeniach SCSI, które zawierają informacje o elektrycznym typie transferu danych

Logiczne jest, że urządzenia HVD i LVD są niekompatybilne - jeśli podłączysz urządzenie LVD do magistrali urządzeń HVD, to pierwsze nieuchronnie umrze z powodu przepięcia sygnału. To samo można powiedzieć o urządzeniach SE i LVD - kable do nich są takie same, ale ze względu na właściwości elektryczne nie są kompatybilne. Jednak urządzenia LVD można podłączyć do przewodów SE, ponieważ rozpoznają napięcia magistrali i jeśli otrzymają sygnał dwubiegunowy w jednej parze przewodów, mogą przełączyć się na jego użycie. Zazwyczaj urządzenia, które mogą pracować w obu trybach, są oznaczone specjalną ikoną LVD/SE.

Kompatybilność wszystkich typów urządzeń na tej samej szynie zwykle nie jest wymagana, jednak jeśli zajdzie taka potrzeba, zastosowanie specjalistycznych adapterów dość łatwo rozwiązuje ten problem (patrz wyżej).

Ciągły wzrost częstotliwości taktowania magistrali doprowadził do konieczności ograniczenia maksymalnej długości kabla połączeniowego w interfejsie Ultra SCSI do półtora metra. Jest to dość niewygodne w przypadku korzystania z zewnętrznych szybkich urządzeń SCSI, ale wystarcza, aby zapewnić połączenie urządzeń wewnątrz obudowy komputera.

Streszczenie. Perspektywy i możliwości

Interfejs SCSI jest bardzo wydajny i niezawodny, ale ma też wiele wad. Przede wszystkim jest to wysoki koszt samych urządzeń – zarówno napędów, jak i kontrolerów. Kolejną wadą jest złożoność konfiguracji i zarządzania, z którą mogą sobie poradzić tylko przeszkoleni ludzie. Wreszcie ostatnią wadą interfejsu, która czyni go jeszcze mniej atrakcyjnym dla użytkownika, jest brak możliwości przeniesienia nośnika na inny komputer, jeśli nie jest on wyposażony w specjalizowany adapter SCSI…

Stosowanie urządzeń SCSI jest nieodpowiednie dla rynku standardowych komputerów PC z bardzo prostego powodu: wysokiej ceny. Jednak producenci nie stawiają sobie za cel przebicia przeciętnego konsumenta: historycznie tak się złożyło, że dyski SCSI są głównie standardem serwerowym, a IDE jest standardem stacji roboczych.

Tymczasem dyski SCSI depczą po piętach najnowszy standard urządzeń IDE: SATA. Szybkość i wydajność urządzeń SATA jest bardzo wysoka, a ich zastosowanie w serwerach staje się coraz bardziej popularne. Jedyną wadą SATA jest dość liche złącze, co jest przyczyną dość częstych awarii tych urządzeń. Myślę, że interfejs SCSI bez wątpienia wygra bitwę z SATA w dziedzinie napędów serwerowych.

Rozwój standardu SCSI obiecuje nam w przyszłości szybsze urządzenia z tradycyjną niezawodnością SCSI; nie jest konieczne przewidywanie rychłego odejścia urządzeń SCSI z rynku.

Serial Attached SCSI (SAS)

Najnowszym trendem w świecie urządzeń SCSI jest Serial Attached SCSI, interfejs wykorzystujący trzy protokoły transmisji danych (SSP - Serial SCSI Protocol, STP - Serial ATA Tunneled Protocol, SMP - Serial Management Protocol). Jak widać z nazw protokołów, pierwsze dwa są przeznaczone do samego przesyłania danych, drugie do kontroli interfejsu. Dyski z tym interfejsem są obecnie produkowane przez firmy Seagate, Samsung i Fujitsu.

Cechą tego interfejsu jest to, że sygnał jest przesyłany nie dwoma (jak w SATA), ale czterema przewodami (jedna para służy do odbierania sygnału, druga do jego wysyłania). Deklarowane szybkości transmisji danych to 1,5 i 3,0 GB/s.

28. 07.2017

Blog Dmitrija Vassiyarova.

SCSI to szybki i nietypowy interfejs

Dzień dobry.

Z tego artykułu dowiesz się podstaw SCSI, czym jest, gdzie i dlaczego jest używany, ile pokoleń wyszło od jego powstania i jak jest wdrażany w praktyce.

Przeczytaj - nagle SCSI przyda się i Tobie?

Co oznacza SCSI?

Jest to zestaw wielkich liter z wyrażenia Small Computer Systems Interface. W języku rosyjskim brzmi to jak „tell”, a deszyfrowanie to interfejs systemowy dla małych komputerów.

Ten standard został stworzony, aby łączyć w jednej magistrali komponenty komputerowe o różnym przeznaczeniu: dyski twarde, dyski, skanery, drukarki itp. Dlaczego? Aby zapewnić im taką samą szybkość pracy jak pojedynczy, ale jednocześnie podzielny mechanizm. Dodatkowo dzięki SCSI możesz używać jednego urządzenia na kilku komputerach jednocześnie.

Inne funkcje

Oprócz prostego podłączenia żelaza, technologia pozwala na wymianę danych i definiuje zestaw poleceń, który stał się powszechny. Na przykład w systemie Windows jest używany w jednym stosie dla urządzeń pamięci masowej.

Najczęściej używane polecenia to pisanie, odczytywanie, sprawdzanie urządzeń, odpytywanie ich charakterystyk, ustawianie dla nich nowych parametrów lub zwracanie poprzednich itp.

Istnieje również realizacja poleceń przez przewody i kontrolery innych standardów. Jeśli mówimy o IDE, ATA lub SATA, nazywa się to ATAPI - ATA Packet Interface; jeśli nad protokołem USB - urządzenie pamięci masowej. W ten sposób można np. podłączyć zewnętrzny dysk twardy przez zwykłe złącze USB i zostanie do tego użyty sterownik SCSI dostępny w systemie operacyjnym.

Gdzie jest popyt na SCSI?

Na wysokowydajnych serwerach i stacjach roboczych. Na serwerach należących do kategorii niskich cen, a tym bardziej w domu, ten interfejs jest niezwykle rzadki; w takich przypadkach najlepsza opcja jest nam znana.

Ale oczywiście nikt nie zabrania umieszczania takich urządzeń w domowym komputerze. Lub na przykład na serwer domowy.

Technologia w praktyce

Wszystkie urządzenia, które chcesz podłączyć do tej samej magistrali, działają przez specjalny adapter, który z kolei jest wkładany do wolnego gniazda na płycie głównej. Kontroler posiada własny BIOS, za pomocą którego można sterować urządzeniami. System operacyjny rozpoznaje je i komunikuje się z nimi jak zwykle z .

Obecność adaptera SCSI oznacza, że ​​część obciążenia jest usuwana z centralnego procesora, dzięki czemu sprzęt działa szybciej.

Ponieważ ta technologia jest szeregowa, urządzenia należy odpowiednio podłączyć. Co więcej, każdy musi mieć unikalny identyfikator i wszystkie mają ten sam interfejs.

Historia pojawienia się

Chcę Wam opowiedzieć historię powstania interfejsu nie z mojej żmudności, ale dlatego, że dzięki niemu będziecie mogli lepiej zrozumieć temat naszej rozmowy.

Tak więc w 1979 roku wynalazca 8-calowych dyskietek i producent napędów magnetycznych, Alan Shugart, postawił sobie za zadanie stworzenie uniwersalnego interfejsu dla swoich produktów, który nie utraciłby swojej pozycji, biorąc pod uwagę rozwój technologii.

I udało mu się go rozwiązać, tworząc standard obsługujący adresowanie logiczne i praktyczne (głowica, cylinder, sektor). Opierał się na protokołach 8-bitowego równoległego wysyłania informacji wzdłuż ścieżki obejmującej kilka linii.

Innowacja otrzymała nazwę SASI (Shugart Associates Systems Interface), która nie jest zbyt harmonijna dla ludności rosyjskojęzycznej, czyli interfejs systemu łączącego nazwany na cześć ojca założyciela.

Po 2 latach podzielił się swoim rozwojem z komitetem ANSI (American National Standards Institute – US National Standards Institute) – takim samym jak GOST w naszym kraju. Na podstawie tego wynalazku specjaliści ANSI stworzyli SCSI.

Generacje interfejsów

Warto zauważyć, że technologia powstała prawie pół wieku temu i wciąż o niej mówimy. Wszystko dlatego, że ciągle się zmieniała. Od momentu powstania wydano 10 wersji. Nie będę Cię nudził szczegółami na temat każdego z nich. Opowiem tylko to, co było pierwotnie i co mamy teraz.

SCSI-1

• Do jednej magistrali można podłączyć maksymalnie 8 urządzeń, w tym kontroler.
• Maksymalna prędkość wynosiła 1,5 Mb/sw wariancie asynchronicznym („żądanie-potwierdzenie”) i 5 Mb/sw wariancie synchronicznym – tyle samo potwierdzeń zostało zwróconych dla kilku żądań.
• Po stronie elektrycznej były 24 linie, w tym różnicowe i jednobiegunowe, chociaż częściej stosowano sygnały drugiego typu.
• Częstotliwość magistrali wynosiła 5 MHz.
• Najdłuższy kabel ma długość 6m, a dla magistrali różnicowej HVD 25m.

Ultra-640SCSI

• Szerokość magistrali odpowiednio się podwoiła, można podłączyć do 16 urządzeń jednocześnie.
• Jego częstotliwość to 160 MHz DDR.
• Prędkości też nie da się porównać z pierwszą modyfikacją – teraz sięga 640 Mb/s.
• Złącze składa się z 68 pinów.
• Długość kabla sięga 10 m.

Serial Attached SCSI (SAS)

• Dodano obsługę podłączania urządzeń SATA.
• Szybkość tego interfejsu wzrosła już do 12,0 Gb/s.
• Według twórców, do jednej magistrali można teraz podłączyć 16384 urządzenia! W poprzedniej generacji, jak opisano powyżej, było ich tylko 16.

Elektryk

Istnieją 3 sposoby przekazywania informacji dotyczących elektryczności:

• SE (single-ended) - wygląd asymetryczny. Każdy sygnał wysyłany jest osobną linią.
• LVD (low-voltage-differential) to standard niskiego napięcia różnicowego. Sygnały „+” i „-” przesyłane są osobnymi przewodami. Każdemu z nich przypisana jest jedna skrętka. Przesyłane są pod napięciem ±1,8 V.
• HVD (high voltage-differential) - analog poprzedniej wersji, ale ze specjalnymi nadajnikami-odbiornikami i zwiększonym napięciem.

Obciążenie interfejsu rozkładane jest za pomocą terminatorów umieszczonych na obu końcach magistrali. Zgodnie z charakterystyką elektryczną dzielą się na:

• Pasywny - proste rezystory 132 omów;
• Aktywne - stabilizatory, które wytwarzają niezbędny sygnał, a każda linia energetyczna jest z nimi połączona z rezystancją 110 omów;
• FPT (Forsed Perfect Terminator). Nazwa mówi sama za siebie - przyspieszony ulepszony typ. Posiada tłumiki przepięć i jest stosowany w interfejsach wysokiej częstotliwości.

Najczęściej stosowanym modelem jest 2. model.

Konkurencyjność SCSI

Standard SCSI przetrwał próbę czasu i nadal jest popularny. Czemu?

• Ma dużą prędkość;
• Możesz stworzyć łańcuch 15 urządzeń;
• Są łatwe w zarządzaniu;
• Dyski twarde są wysoce niezawodne.

Jednak takie dyski stanowią tylko około 30% współczesnego rynku, ponieważ SCSI ma również wady:

• Wysoki koszt. Ale musisz zrozumieć, że płacisz za jakość. Chociaż dyski twarde SATA mają większą pojemność przy niższej cenie, nie mogą pochwalić się taką trwałością.
• Starzenie się. Pojawił się ulepszony konkurent - technologia SAS (Serial Attached SCSI), która ma bardziej zwarte przewody, nie potrzebuje terminatorów, pozwala na podłączenie większej liczby urządzeń i ma lepszą przepustowość.

To wszystko.

Nie mogę się doczekać, aby zobaczyć Cię na stronach bloga tak często, jak to możliwe.

Dysk twardy SCSI to dysk, który korzysta z innego systemu niż ten, który znajduje się w większości komputerów domowych. Jego główną zaletą jest to, że wiele dysków może być połączonych łańcuchowo do jednego połączenia. Oferuje również szybsze transfery danych, chociaż różnica jest często większa w teorii niż w praktyce. SCSI jest szczególnie dobrze przystosowany do serwerów i innych systemów komputerowych zaprojektowanych do pracy w trybie 24/7. SCSI oznacza Interfejs małych systemów komputerowych. Zwykle jest to akronim, a nie skrót i wymawia się „scuzzy”. System może być używany do łączenia różnych urządzeń, chociaż większość konsumentów zazwyczaj uważa to za SCSI i dysk twardy.

Największą różnicą między SCSI a dyskiem twardym jest konkurencyjny system, taki jak SATA lub ATA, który ma interfejs SCSI i procesor na samym dysku. Oznacza to, że wydajność dysku jest niezależna od specyfikacji komputera. Chociaż nie zawsze przewyższa to wady SCSI dla użytkowników domowych, może być ważną korzyścią dla użytkowników korporacyjnych, którzy pracują na wielu komputerach i muszą korzystać z dedykowanych maszyn ze względów ekonomicznych.

Możesz użyć specjalnego adaptera, aby podłączyć więcej niż jeden dysk twardy SCSI do tego samego gniazda na płycie głównej komputera. Każdy adapter obsługuje do 15 dysków. Każdy napęd ma zworkę przełącznika, którą można ustawić w zakresie od 0 do 15, a każdy napęd musi być ustawiony w innym rzędzie, aby uniknąć konfliktów. Możliwość korzystania z wielu dysków twardych jest szczególnie przydatna w przypadku systemów, które wymagają sprzętu do długoterminowego tworzenia kopii zapasowych.

Dysk twardy SCSI jest zwykle znacznie droższy niż dysk SATA lub ATA o tej samej pojemności. Ponieważ część kosztów składa się z komponentów kontrolujących dysk z interfejsem SCSI. Może to prowadzić do jeszcze większej luki cenowej. Na przykład dysk SCSI może kosztować cztery lub więcej razy więcej niż dysk SATA o dwukrotnie większej pojemności.

Dyski SCSI w przeszłości miały szybsze transfery danych niż inne rodzaje dysków twardych, chociaż ta luka z czasem się zmniejszała. Dysk twardy SCSI również będzie się normalnie obracał z dużą prędkością, co może skrócić czas potrzebny na odczyt, zapis i dostęp do danych. Dyski SCSI są również lepiej przystosowane do stale działającego komputera i nie mogą się równać z typami dysków twardych, które są oceniane i oceniane do użytku w komputerze domowym przez kilka godzin każdego dnia. Te zalety i wysoka cena oznaczają, że dyski SCSI są ogólnie najlepiej przystosowane do systemów, które są stale włączone i intensywnie użytkowane, takich jak serwery.

(Brak ocen)
Główny Specjalista w EPOS

W ostatnim czasie na naszym rynku pojawiło się wiele różnych urządzeń, które znacznie rozszerzają możliwości komputera. Przede wszystkim są to napędy Zip, Jaz i magneto-optyka, są to różnego rodzaju napędy taśm magnetycznych, a także urządzenia do pojedynczego i wielokrotnego nagrywania na płyty CD. Skanery stały się bardzo popularne. Ceny dysków twardych spadły do ​​punktu, w którym komputer z dwoma lub trzema dyskami nie jest już rzadkością, a serwer musi zawierać macierz dyskową odporną na uszkodzenia. W związku z tym dość często pojawia się zadanie podłączenia nowych urządzeń do komputera. To zadanie można najprościej rozwiązać, jeśli w komputerze jest zainstalowany kontroler SCSI.

W przeciwieństwie do IDE, które obsługuje ograniczony zestaw wewnętrznych urządzeń peryferyjnych, interfejs SCSI został zaprojektowany do obsługi wielu rodzajów urządzeń zarówno wewnętrznych, jak i zewnętrznych.

Co to jest interfejs SCSI?

Basic SCSI (Small Computer System Interface, czasami określany jako SCSI-1) to uniwersalny interfejs do łączenia różnych urządzeń. W podstawowym standardzie do jednej magistrali można było podłączyć do ośmiu urządzeń, w tym kontroler. Interfejs zawiera zaawansowane sterowanie, a jednocześnie nie koncentruje się na żadnym konkretnym typie urządzenia. Posiada 8-bitową magistralę danych, maksymalna prędkość transferu to do 1,5 Mb/s w trybie asynchronicznym (zgodnie z metodą „żądanie-potwierdzenie”) oraz do 5 Mb/s w trybie synchronicznym (wielokrotne żądania - wielokrotne metoda potwierdzeń) . Parzystość może służyć do wykrywania błędów. Elektrycznie realizowane jako 24 linie (jednobiegunowe lub różnicowe), chociaż zdecydowana większość urządzeń wykorzystuje sygnały jednobiegunowe.

W procesie rozwoju przyjęto standard SCSI-2 - znaczący rozwój podstawowego SCSI. Zwiększona szybkość transferu (do 3 Mb/sw trybie asynchronicznym i do 10 Mb/sw trybie synchronicznym) - Fast SCSI. Dodano nowe polecenia i komunikaty, obsługa parzystości stała się obowiązkowa. Wprowadzono możliwość rozszerzenia magistrali danych do 16 bitów (Wide SCSI), co zapewniało prędkości do 20 Mb/s. Wprowadzono nowe złącze 68-stykowe.

Kolejna specyfikacja, SCSI-3, nie tylko wprowadziła nowe szybkości transmisji, ale także znacznie rozszerzyła system dowodzenia. Ponadto jako medium transmisyjne mogą być używane inne protokoły równoległe i szeregowe, wraz z tradycyjnym interfejsem magistrali równoległej: Fibre Channel, IEEE 1394 Firewire i Serial Storage Protocol (SSP).

Obecnie najczęściej używanym interfejsem jest Ultra SCSI, który wykorzystuje częstotliwość magistrali 20 MHz. Interfejs Ultra/Wide SCSI obsługuje 16 urządzeń i zapewnia transfer danych z szybkością do 40 Mb/s. Ale jest stopniowo zastępowany przez szybszy Ultra-2 Wide SCSI, który zapewnia transfer do 80 Mb/s.

Ciągły wzrost częstotliwości taktowania magistrali doprowadził do konieczności ograniczenia maksymalnej długości kabla połączeniowego w interfejsie Ultra SCSI do półtora metra. Dlatego wraz z dalszym wzrostem częstotliwości zegara, zgodnie z zaleceniami SCSI-3, zmieniła się liczba przewodów magistrali, technologia samej magistrali oraz poziomy przesyłanych przez nią sygnałów. Złącze pozostało takie samo jak w interfejsie Ultra SCSI. Jednak sama magistrala jest teraz wykonana ze skręconych przewodów (rys. 1a po lewej pokazuje zdjęcie kabla Ultra Wide, a rys. 2b po prawej stronie kabla Ultra-2 Wide).

Każdy sygnał na szynie Ultra-2 Wide jest przenoszony na dwóch przewodach w przeciwnej fazie (różnicowej). Jest to tzw. LVD (Low Voltage Differential), niskonapięciowa sygnalizacja różnicowa. Dzięki różnicowej transmisji sygnału, dopuszczalna długość przewodu połączeniowego została zwiększona do 12 m.

Porównanie różnych interfejsów SCSI podano w tabeli:

Standard	Długość kabel, m	Prędkość, Mb/s	Ilość urządzenia
SCSI-1	6	5	8
SCSI-2	6	5...10	8 lub 16
Szybki SCSI-2	3	10...20	8
Szeroki SCSI-2	3	20	16
Szybki szerokokątny SCSI-2	3	20	16
Ultra SCSI-3, 8-bitowy	1,5	20	8
UltraSCSI-3, 16-bitowy	1,5	40	16
Ultra-2SCSI	12	40	8
Szeroki Ultra-2 SCSI	12	80	16

Urządzenia Ultra SCSI mogą również pracować z wolniejszą magistralą SCSI. Możliwe jest również użycie wolnych urządzeń na szybkiej magistrali. W obu przypadkach autobus kursuje z prędkością najwolniejszego urządzenia. Najwyższą szybkość przesyłania danych można osiągnąć tylko wtedy, gdy używane są urządzenia z tym samym interfejsem.

Dalszy rozwój technologii doprowadził do powstania standardu Ultra160/m SCSI. Szybkość transmisji została zwiększona z 80 do 160 Mb/s dzięki wykorzystaniu obu krawędzi sygnału wyzwania/potwierdzenia do synchronizacji danych. Standard Ultra160/m SCSI wykorzystuje interfejs różnicowy niskiego poziomu (LVD) i dopuszcza kable o długości do 12 metrów. Nowym komponentem interfejsu Ultra160/m SCSI jest Kontrola Środowiska. Ta inteligentna technologia ma sprawdzać podsystem pamięci masowej, w tym kable połączeniowe, płyty montażowe, terminatory itp. Jeśli istnieje ryzyko utraty danych, transmisja odbywa się z mniejszą szybkością, co jest metodą powszechnie stosowaną przez modemy i faksy.

Taka obfitość jednocześnie stosowanych norm wprowadza pewien zamęt. Ponadto nie jest do końca jasne, dlaczego prędkość transmisji stale rośnie. Jakie urządzenia mogą zapewnić taką prędkość?

Ta kwestia wymaga szczególnej uwagi. Rzeczywiście, testy nawet najnowocześniejszych dysków twardych pokazują, że ich charakterystyka prędkości jest daleka od szybkości transmisji magistrali. Jednak szybkość transmisji w autobusie jest niezwykle ważna. W końcu protokół SCSI jest przeznaczony do obsługi jednoczesnej pracy kilku urządzeń podłączonych do tej samej magistrali. Dane dla jednego urządzenia (dla pewności będziemy mieli na myśli dysk twardy) przesyłane są wspólną magistralą do bufora pamięci dysku. Podczas gdy powolny proces zapisywania na dysku trwa, dane do innego urządzenia są przesyłane i tak dalej. Z punktu widzenia użytkownika nagrywanie odbywa się niejako jednocześnie na kilku dyskach. Dlatego magistrala musi zapewniać łączną prędkość transmisji dla wszystkich podłączonych do niej urządzeń, a biorąc pod uwagę konieczność przesyłania informacji serwisowych, znacznie wyższą. Aby ocenić korzyści płynące z przejścia z Ultra Wide SCSI na Ultra-2 Wide SCSI, zmierzyliśmy szybkości przesyłania danych dla oprogramowania RAID 0 na czterech dyskach IBM DDRS-39130. Eksperyment przeprowadzono na komputerze z płytą TYAN, NMC-6BCD+ ze zintegrowanym kontrolerem Adaptec AIC-7890, procesor P-II 450 MHz. System operacyjny Windows NT 4 WS. Oprogramowanie RAID jest tworzone za pomocą systemu operacyjnego. Dyski wybrane do eksperymentu mają przełącznik interfejsu LVD lub SE. Zmierzona szybkość przesyłania danych w systemie z czterema dyskami dla Ultra-2 Wide SCSI (80 Mb/s) i Ultra Wide SCSI (40 Mb/s). Ponadto mierzona jest szybkość transferu dla pojedynczego dysku. Pomiary wykonano za pomocą WinBench99. Wyniki eksperymentu przedstawiono na wykresie (ryc. 2).

Ryż. 2. Wyniki testów dla interfejsów Ultra i Ultra2 Wide SCSI

Stwierdzono, że szybkość transferu dla pojedynczego dysku jest taka sama w trybach Ultra i Ultra-2 (na schemacie 1 SE). Oprogramowanie RAID poziomu 0 w trybie Ultra zwiększyło wydajność systemu dyskowego około 2 razy (4 SE). Te same dyski przełączone w tryb Ultra-2 spowodowały ponad 3-krotny wzrost wydajności (4 LVD).

Aby porównać efektywność jednoczesnej pracy kilku urządzeń z interfejsem SCSI i interfejsem IDE, zmontowaliśmy również oprogramowanie RAID poziomu 0 na czterech dyskach IDE. Chociaż wydajność pojedynczego dysku IDE była porównywalna z wydajnością dysku SCSI (1 IDE), użycie RAID na czterech dyskach IDE nie poprawiło w niewielkim stopniu wydajności systemu dysków (4 IDE).

Z wyników eksperymentu jasno wynika, że ​​jeśli konieczne jest podłączenie tylko jednego urządzenia, każdy interfejs zapewni w przybliżeniu taką samą wydajność. Wydajność będzie określana wyłącznie przez właściwości mechaniczne samego urządzenia. Przy podłączaniu wielu urządzeń (na przykład wielu dysków w serwerze) interfejs SCSI, a zwłaszcza Ultra-2, zapewnia znacznie lepszą wydajność niż na przykład IDE lub wcześniejsze standardy SCSI.

Jak prawidłowo podłączyć urządzenia SCSI

Wszystkie typy SCSI są (przynajmniej teoretycznie) ze sobą kompatybilne. Urządzenia niezależnie ustanawiają akceptowalny protokół wymiany. Dlatego instalacja urządzeń sprowadza się do ustawienia prawidłowej wartości numeru urządzenia (SCSI ID), fizycznego podłączenia urządzenia do magistrali oraz włączenia terminatorów. Jednak dość często właściciele komputerów, którzy samodzielnie podłączają urządzenia SCSI do swojego komputera, narzekają na ich niestabilną pracę. W większości przypadków jest to spowodowane nieprawidłowym podłączeniem urządzeń i najczęściej terminatorów (czasami z jakiegoś powodu na ogół o tych terminatorach zapomina się).

Co to jest terminator?

Przy wysokich częstotliwościach taktowania szyny danych, jeśli nie zostaną podjęte specjalne środki w celu dopasowania do obciążeń, dochodzi do ponownego odbicia sygnału (jak echo w Karpatach), w wyniku którego rzeczywista szybkość wymiany informacji jest znacznie zmniejszona. W celu dopasowania obciążenia, OBA końce każdej linii magistrali SCSI muszą być zakończone rezystancją równą impedancji charakterystycznej linii. W najprostszym przypadku w tym celu na obu końcach linii włączane są rezystancje obciążenia. Jest to tak zwane dopasowanie pasywne. Obecnie ta metoda dopasowywania praktycznie nie jest używana, zwłaszcza w trybie Ultra. Co więcej, jest to niedopuszczalne w trybie Ultra-2. Wynika to z trudności w doborze rezystancji obciążenia, które w zadowalający sposób zapewniają dopasowanie do dużej (i zmieniającej się w trakcie pracy) liczby urządzeń podłączonych do magistrali. Praktycznie wszystkie nowoczesne urządzenia SCSI używają teraz aktywnej negocjacji. Przy aktywnej terminacji zamiast rezystancyjnych dzielników napięcia stosowane są pomocnicze źródła napięcia (jedno lub więcej). Napięcia te są automatycznie dopasowywane w taki sposób, aby zapewnić optymalne warunki do odbioru sygnałów przesyłanych przez magistralę. Odmianą opisanego sposobu jest dopasowanie z wymuszonym obcinaniem sygnału. W celu realizacji tej metody w aktywnym terminatorze montuje się diody zaciskowe, które ograniczają maksymalne i minimalne napięcia sygnałów wejściowych na określonych poziomach. Z kolei poziomy sygnałów można ustawić, zmieniając napięcia odniesienia.

W większości przypadków zarówno kontroler, jak i wszystkie urządzenia SCSI mają wbudowane aktywne terminatory, które można włączyć lub wyłączyć. Jednak z reguły lepiej nie polegać na wbudowanym terminatorze, ale podłączyć zewnętrzny. Pożądane jest oczywiście, aby nie używać pasywnego terminatora. Nowoczesne terminatory koniecznie mają odpowiedni napis w ich oznaczeniu (ryc. 3).

Ryż. 3. Terminator pasywny

Najczęściej spotykane są aktywne terminatory dla szyny Ultra Wide SCSI (rys. 4).

Ryż. 4. Aktywny terminator Ultra Wide SCSI

Terminatory szyn Ultra-2 Wide SCSI muszą mieć w oznaczeniu skrót LVD (rys. 5). Obecnie produkowane są również uniwersalne terminatory SE/LVD, które automatycznie określają rodzaj interfejsu i dokonują negocjacji dla tego typu interfejsu (rys. 6).

Ryż. 5. Oznaczenia terminatorów dla Ultra2 Wide SCSI

Jak prawidłowo podłączyć terminatory?

Gdy tylko jedno urządzenie (na przykład dysk twardy) jest podłączone do kontrolera SCSI, terminatory muszą być włączone zarówno na kontrolerze, jak i na urządzeniu. Jeśli jest to urządzenie zewnętrzne, które posiada dodatkowe złącze do podłączenia innych zewnętrznych urządzeń SCSI (np. zewnętrzny CD-ROM SCSI), możesz użyć zewnętrznego terminatora (najlepiej aktywnego). W takim przypadku wewnętrzny terminator urządzenia musi być wyłączony.

Jeśli do kontrolera SCSI podłączonych jest wiele urządzeń, terminatory muszą być instalowane tylko na końcach magistrali SCSI. Jeśli więc wszystkie podłączone urządzenia są wewnętrzne, to terminatory muszą być włączone na kontrolerze SCSI i na jednym (i tylko jednym) urządzeniu, które jest fizycznie podłączone do ostatniego złącza szyny SCSI. Najlepsze wyniki uzyskuje się, gdy aktywny terminator zewnętrzny jest podłączony do ostatniego złącza, a terminatory wewnętrzne na wszystkich urządzeniach (z wyjątkiem kontrolera) są wyłączone. Nawiasem mówiąc, ostatnio wiele urządzeń (na przykład dyski twarde SE/LVD) w ogóle nie ma wbudowanego terminatora.

Jeżeli wszystkie podłączone urządzenia są zewnętrzne, to na kontrolerze i ostatnim podłączonym urządzeniu zewnętrznym muszą być włączone terminatory. Należy zauważyć, że zdecydowana większość zewnętrznych urządzeń SCSI ma dwa złącza, z których jedno jest podłączone do magistrali SCSI komputera, a inne urządzenia SCSI można podłączyć do drugiego. W takim przypadku wskazane jest wyłączenie terminatorów wewnętrznych wszystkich urządzeń i użycie aktywnego terminatora zewnętrznego.

Jeżeli do jednego kontrolera SCSI konieczne jest podłączenie zarówno urządzeń wewnętrznych, jak i zewnętrznych, wówczas kontroler podłącza się do złącza pośredniego magistrali SCSI. Część szyny SCSI służy do podłączenia urządzeń wewnętrznych, a druga część zakończona jest złączem do podłączenia urządzeń zewnętrznych. W takim przypadku wewnętrzny terminator sterownika musi być wyłączony. Na jednostce wewnętrznej podłączonej do ostatniego złącza magistrali SCSI terminator musi być włączony, a na innych jednostkach wewnętrznych musi być wyłączony. Aktywny terminator zewnętrzny musi być zawsze zainstalowany na złączu do podłączania urządzeń zewnętrznych. Podłączając zewnętrzne urządzenie SCSI odłączany jest terminator zewnętrzny, do złącza SCSI podłączane jest urządzenie zewnętrzne, a do złącza dodatkowego urządzenia zewnętrznego podłączany jest wcześniej wyjęty terminator zewnętrzny (należy pamiętać o ustawieniu numeru urządzenia zewnętrznego). urządzenie poprawnie, w przeciwnym razie komputer po prostu „zamrozi się”).

Podłączanie terminatorów dla urządzeń z różnymi interfejsami

Wszystkie powyższe są prawdziwe, jeśli wszystkie podłączone urządzenia mają ten sam interfejs (wszystkie urządzenia Wide SCSI-2 lub wszystkie urządzenia SCSI-2). Jeżeli niektóre urządzenia posiadają interfejs Wide SCSI-2, a przynajmniej jedno (zazwyczaj CD-ROM) posiada interfejs SCSI-2 (Wąski), to w niektórych przypadkach występują problemy z poprawnym podłączeniem terminatorów. Problemy spowodowane są tym, że interfejsy Wide i Narrow różnią się ilością linii danych w magistrali.

Najczęstszym błędem jest podłączenie kilku dysków twardych Wide SCSI-2 (lub Ultra Wide SCSI-2) do magistrali Wide SCSI-2 i podłączenie do ostatniego złącza przez adapter CD-ROM SCSI-2. Chociaż terminator będzie zawarty na płycie CD-ROM, terminator ten zaterminuje tylko 8 linii magistrali, podczas gdy pozostałe 8 linii używanych w interfejsie Wide SCSI będzie „wisiło w powietrzu”.

Bardziej poprawnym rozwiązaniem byłoby podłączenie urządzeń z 8-bitowym interfejsem SCSI do złączy magistrali pośrednich (terminatory urządzeń 8-bitowych są wyłączone). Podłącz urządzenie Wide SCSI z włączonym terminatorem (lub aktywnym terminatorem zewnętrznym) do ostatniego złącza. Oczywiście obecność adaptera nadal pogarsza wydajność systemu. Jeśli to możliwe, należy unikać tej opcji (jak również korzystania z szybkich i wolnych urządzeń na tej samej magistrali). Jednak w tej sytuacji jest to nadal poprawna opcja połączenia. Kontrolery Ultra-2 SCSI mają wbudowany konwerter interfejsów, który umożliwia podłączenie wszystkich urządzeń Ultra-2 do osobnej magistrali bez mieszania ich z wolniejszymi urządzeniami.

Cechy sterowników z dwoma złączami

Wiele kontrolerów SCSI ma 2 złącza: jedno dla interfejsu SCSI i jedno dla interfejsu Wide SCSI. To są po prostu fizycznie różne złącza, kanał SCSI jest taki sam. Te różne złącza pozwalają uniknąć użycia jakichkolwiek adapterów, ale nie eliminują problemu łączenia terminatorów. Sterowniki te mają przełączniki „Wysoki Wł/Wył” i „Niski Wł/Wył”. Są to osobne przełączniki dla aktywnych terminatorów odpowiednio dla wysokiego i niskiego bajtu magistrali. Co więcej, młodszy bajt („Low”) to linie interfejsu SCSI (Narrow), a starszy bajt to linie rozszerzeń interfejsu do standardu Wide.

Jeżeli do takiego sterownika podłączone są urządzenia tylko jednego standardu, to oba przełączniki są ustawione w pozycji „On”. Magistrala SCSI (lub Wide SCSI) jest podłączona jednym złączem końcowym do kontrolera, urządzenie z włączonym terminatorem jest podłączone do drugiego złącza końcowego. Pozostałe urządzenia z wyłączonymi terminatorami podłącza się do złączy pośrednich.

Jeśli potrzebujesz podłączyć wiele urządzeń z różnymi interfejsami, używane są dwie magistrale: SCSI i Wide SCSI. Obie magistrale połączone są złączami końcowymi z odpowiednimi złączami sterownika. Urządzenia podłączane są do magistral zgodnie ze standardem, który obsługują. Terminatory są włączone tylko w przyrządzie podłączonym do złącza końcowego szyny SCSI oraz w przyrządzie podłączonym do złącza końcowego szyny Wide SCSI. Na sterowniku wyłączniki terminatora ustawione są w pozycjach „High On” i „Low Off”.

Ostatnio kontrolery, w tym te zainstalowane na płycie głównej, nie mają takiego przełącznika (lub odpowiedniej pozycji w menu BIOS). Jest tylko "Terminator Wł./Wył.". W tym przypadku mówimy tylko o dolnych 8 bitach magistrali. Wyższe bity są zawsze zakończone.

Zasilanie aktywnych terminatorów

Aktualnie używane terminatory aktywne wymagają do działania napięcia zasilającego. To napięcie może być przyłożone do aktywnego terminatora zarówno z dowolnego urządzenia SCSI, jak i ze sterownika. W nowoczesnych urządzeniach SCSI znajduje się specjalny przełącznik do wyboru źródła zasilania aktywnego terminatora wbudowanego w te urządzenia. Zazwyczaj terminator jest zasilany przez samo urządzenie ("Zasilanie z dysku") w fabryce. Jeśli tylko jedno lub więcej wewnętrznych urządzeń SCSI z tym samym interfejsem jest podłączonych do kontrolera, nie ma problemu.

Jeżeli w warunkach normalnej terminacji magistrali konieczne jest zastosowanie aktywnego terminatora zewnętrznego, należy zadbać o doprowadzenie do niego napięcia zasilającego. W tym celu na jednym z urządzeń podłączonych do tej magistrali musi być włączony tryb zasilania magistrali („Power to SCSI Bus”). Jeśli nie zostanie to zrobione, zewnętrzny terminator po prostu nie będzie działał normalnie.

We wszystkich omówionych powyżej przypadkach najlepsze wyniki osiąga się zwykle, gdy wszystkie terminatory są zasilane z tego samego źródła. W celu zasilania wszystkich terminatorów z jednego źródła na jednym (dowolnym) urządzeniu włączany jest tryb zasilania terminatora wbudowanego w to urządzenie z wewnętrznego źródła zasilania i jednocześnie autobus. Aby to zrobić, zworki (przełączniki) na tym urządzeniu są ustawione w pozycji „Power to SCSI Bus and Drive”. W pozostałych urządzeniach, na których musi być włączona terminacja, terminator jest zasilany z magistrali SCSI (zworki lub przełączniki są ustawione w pozycji „Zasilanie z magistrali SCSI”).

W zdecydowanej większości przypadków system będzie działał normalnie, nawet jeśli każdy terminator jest zasilany z własnego źródła. Najważniejsze, że każdy terminator zasilany jest napięciem z co najmniej jednego źródła. Co więcej, nic złego się nie stanie, jeśli kilka urządzeń zostanie ustawionych na zasilanie terminatorów w linii. Obwody zasilające terminatorów wszystkich urządzeń zabezpieczone są przed napięciem wstecznym.

Dedykowane kontrolery SCSI

Skanery i niektóre inne wolne urządzenia SCSI są często dostarczane z prostym kontrolerem SCSI. Zwykle jest to kontroler SCSI-1 na szynie ISA 16 lub nawet 8 bitów, z jednym (zewnętrznym lub wewnętrznym) złączem. Nie ma na nim BIOS-u, często działa bez przerw (tryb odpytywania), czasami obsługuje tylko jedno urządzenie (nie 7). Zasadniczo taki kontroler może być używany tylko z twoim urządzeniem. Inne urządzenia na takim kontrolerze najczęściej nie będą działać. Co więcej, wiele urządzeń (najczęściej skanerów) nie będzie w stanie współpracować ze standardowym kontrolerem. Dlatego lepiej nie polegać na kompatybilności, ale podłączyć standardowe urządzenia SCSI do oddzielnego standardowego kontrolera.

Gdy tylko jedno urządzenie (na przykład dysk twardy) jest podłączone do kontrolera SCSI, terminatory muszą być włączone zarówno na kontrolerze, jak i na urządzeniu. Jeśli jest to urządzenie zewnętrzne, które posiada dodatkowe złącze do podłączenia innych zewnętrznych urządzeń SCSI (np. zewnętrzny CD-ROM SCSI), możesz użyć zewnętrznego terminatora (najlepiej aktywnego). W takim przypadku wewnętrzny terminator urządzenia musi być wyłączony.

Jeśli do kontrolera SCSI podłączonych jest wiele urządzeń, terminatory muszą być instalowane tylko na końcach magistrali SCSI. Jeśli więc wszystkie podłączone urządzenia są wewnętrzne, to terminatory muszą być włączone na kontrolerze SCSI i na jednym (i tylko jednym) urządzeniu, które jest fizycznie podłączone do ostatniego złącza szyny SCSI. Najlepsze wyniki uzyskuje się, gdy aktywny terminator zewnętrzny jest podłączony do ostatniego złącza, a terminatory wewnętrzne na wszystkich urządzeniach (z wyjątkiem kontrolera) są wyłączone. Nawiasem mówiąc, ostatnio wiele urządzeń (na przykład dyski twarde SE/LVD) w ogóle nie ma wbudowanego terminatora.

Jeżeli wszystkie podłączone urządzenia są zewnętrzne, to na kontrolerze i ostatnim podłączonym urządzeniu zewnętrznym muszą być włączone terminatory. Należy zauważyć, że zdecydowana większość zewnętrznych urządzeń SCSI ma dwa złącza, z których jedno jest podłączone do magistrali SCSI komputera, a inne urządzenia SCSI można podłączyć do drugiego. W takim przypadku wskazane jest wyłączenie terminatorów wewnętrznych wszystkich urządzeń i użycie aktywnego terminatora zewnętrznego.

Jeżeli do jednego kontrolera SCSI konieczne jest podłączenie zarówno urządzeń wewnętrznych, jak i zewnętrznych, wówczas kontroler podłącza się do złącza pośredniego magistrali SCSI. Część szyny SCSI służy do podłączenia urządzeń wewnętrznych, a druga część zakończona jest złączem do podłączenia urządzeń zewnętrznych. W takim przypadku wewnętrzny terminator sterownika musi być wyłączony. Na jednostce wewnętrznej podłączonej do ostatniego złącza magistrali SCSI terminator musi być włączony, a na innych jednostkach wewnętrznych musi być wyłączony. Aktywny terminator zewnętrzny musi być zawsze zainstalowany na złączu do podłączania urządzeń zewnętrznych. Podłączając zewnętrzne urządzenie SCSI odłączany jest terminator zewnętrzny, do złącza SCSI podłączane jest urządzenie zewnętrzne, a do złącza dodatkowego urządzenia zewnętrznego podłączany jest wcześniej wyjęty terminator zewnętrzny (należy pamiętać o ustawieniu numeru urządzenia zewnętrznego). urządzenie poprawnie, w przeciwnym razie komputer po prostu „zamrozi się”).

Podłączanie terminatorów dla urządzeń z różnymi interfejsami

Wszystkie powyższe są prawdziwe, jeśli wszystkie podłączone urządzenia mają ten sam interfejs (wszystkie urządzenia Wide SCSI-2 lub wszystkie urządzenia SCSI-2). Jeśli niektóre urządzenia mają interfejs Wide SCSI-2, a przynajmniej jedno (zwykle CD-ROM) ma interfejs SCSI-2 (wąski), to w niektórych przypadkach występują problemy z poprawnym podłączeniem terminatorów. Problemy spowodowane są tym, że interfejsy Wide i Narrow różnią się ilością linii danych w magistrali.

Najczęstszym błędem jest podłączenie kilku dysków twardych Wide SCSI-2 (lub Ultra Wide SCSI-2) do magistrali Wide SCSI-2 i podłączenie do ostatniego złącza przez adapter CD-ROM SCSI-2. Chociaż terminator będzie zawarty na płycie CD-ROM, terminator ten zaterminuje tylko 8 linii magistrali, podczas gdy pozostałe 8 linii używanych w interfejsie Wide SCSI będzie „wisiło w powietrzu”.

Bardziej poprawnym rozwiązaniem byłoby podłączenie urządzeń z 8-bitowym interfejsem SCSI do złączy magistrali pośrednich (terminatory urządzeń 8-bitowych są wyłączone). Podłącz urządzenie Wide SCSI z włączonym terminatorem (lub aktywnym terminatorem zewnętrznym) do ostatniego złącza. Oczywiście obecność adaptera nadal pogarsza wydajność systemu. Jeśli to możliwe, należy unikać tej opcji (jak również korzystania z szybkich i wolnych urządzeń na tej samej magistrali). Jednak w tej sytuacji jest to nadal poprawna opcja połączenia. Kontrolery Ultra2 SCSI mają wbudowany konwerter interfejsów, który umożliwia podłączenie wszystkich urządzeń w standardzie Ultra2 do osobnej magistrali bez mieszania ich z wolniejszymi urządzeniami.

Cechy sterowników z dwoma złączami

Wiele kontrolerów SCSI ma 2 złącza: jedno dla interfejsu SCSI i jedno dla interfejsu Wide SCSI. To tylko fizycznie różne złącza, kanał SCSI jest taki sam. Te różne złącza pozwalają uniknąć użycia jakichkolwiek adapterów, ale nie eliminują problemu łączenia terminatorów. Sterowniki te mają przełączniki „Wysoki Wł/Wył” i „Niski Wł/Wył”. Są to osobne przełączniki dla aktywnych terminatorów odpowiednio dla wysokiego i niskiego bajtu magistrali. Co więcej, młodszy bajt („Low”) to linia interfejsu SCSI (Narrow), a starszy bajt to linia rozszerzenia interfejsu do standardu Wide.

Jeżeli do takiego sterownika podłączone są urządzenia tylko jednego standardu, to oba przełączniki są ustawione w pozycji „On”. Magistrala SCSI (lub WIDE SCSI) jest podłączona jednym złączem końcowym do kontrolera, urządzenie z terminatorem jest podłączone do drugiego złącza końcowego. Pozostałe urządzenia z wyłączonymi terminatorami podłącza się do złączy pośrednich.

W przypadku konieczności podłączenia kilku urządzeń z różnymi interfejsami wykorzystywane są dwie magistrale: SCSI i Wide SCSI. Obie magistrale połączone są złączami końcowymi z odpowiednimi złączami sterownika. Urządzenia podłączane są do magistral zgodnie ze standardem, który obsługują. Terminatory są włączone tylko w przyrządzie podłączonym do złącza końcowego szyny SCSI oraz w przyrządzie podłączonym do złącza końcowego szyny Wide SCSI. Na sterowniku wyłączniki terminatora ustawione są w pozycjach „High On” i „Low Off”.

Ostatnio kontrolery, w tym te zainstalowane na płycie głównej, nie mają takiego przełącznika (lub odpowiedniej pozycji w menu BIOS). Jest tylko "Terminator On / Off". W tym przypadku mówimy tylko o dolnych 8 bitach magistrali. Wyższe bity są zawsze zakończone.

Zasilanie aktywnych terminatorów

Aktualnie używane terminatory aktywne wymagają do działania napięcia zasilającego. To napięcie może być przyłożone do aktywnego terminatora zarówno z dowolnego urządzenia SCSI, jak i ze sterownika. W nowoczesnych urządzeniach SCSI istnieje specjalny przełącznik do wyboru źródła zasilania aktywnego terminatora wbudowanego w te urządzenia. Zazwyczaj terminator jest zasilany przez samo urządzenie ("Zasilanie z dysku") w fabryce. Jeśli tylko jedno lub kilka wewnętrznych urządzeń SCSI z tym samym interfejsem jest podłączonych do kontrolera, nie ma problemów.

Jeżeli w warunkach normalnej terminacji magistrali konieczne jest zastosowanie aktywnego terminatora zewnętrznego, należy zadbać o doprowadzenie do niego napięcia zasilającego. W tym celu na jednym z urządzeń podłączonych do tej magistrali musi być włączony tryb zasilania magistrali („Power to SCSI Bus”). Jeśli nie zostanie to zrobione, zewnętrzny terminator po prostu nie będzie działał normalnie.

We wszystkich omówionych powyżej przypadkach najlepsze wyniki osiąga się zwykle, gdy wszystkie terminatory są zasilane z tego samego źródła. W celu zasilania wszystkich terminatorów z jednego źródła na jednym (dowolnym) urządzeniu włączany jest tryb zasilania terminatora wbudowanego w to urządzenie z wewnętrznego źródła zasilania i jednocześnie autobus. Aby to zrobić, zworki (przełączniki) na tym urządzeniu są ustawione w pozycji „Power to SCSI Bus and Drive”. W pozostałych urządzeniach, na których musi być włączona terminacja, terminator jest zasilany z magistrali SCSI (zworki lub przełączniki są ustawione w pozycji „Zasilanie z magistrali SCSI”).

W zdecydowanej większości przypadków system będzie działał normalnie, nawet jeśli każdy terminator jest zasilany z własnego źródła. Najważniejsze, że każdy terminator zasilany jest napięciem z co najmniej jednego źródła. Co więcej, nic złego się nie stanie, jeśli kilka urządzeń zostanie ustawionych na zasilanie terminatorów w linii. Obwody zasilające terminatorów wszystkich urządzeń zabezpieczone są przed napięciem wstecznym.

Dedykowane kontrolery SCSI

Często skanery i niektóre inne wolne urządzenia SCSI są dostarczane z prostym kontrolerem SCSI. Zwykle jest to kontroler SCSI-1 na 16 lub nawet 8-bitowej magistrali ISA z jednym (zewnętrznym lub wewnętrznym) złączem. Nie ma na nim BIOS-u, często działa bez przerw (tryb odpytywania), czasami obsługuje tylko jedno urządzenie (nie 7). Zasadniczo taki kontroler może być używany tylko z twoim urządzeniem. Inne urządzenia na takim kontrolerze najczęściej nie będą działać. Co więcej, wiele urządzeń (najczęściej skanerów) nie będzie w stanie współpracować ze standardowym kontrolerem. Dlatego lepiej nie liczyć na kompatybilność, ale podłączyć standardowe urządzenia SCSI do osobnego standardowego kontrolera.