Kontrolery SCSI

ITpedia

Za standaryzację technologii SCSI jest odpowiedzialna organizacja SCSI Trade Association, która niestety nie zapanowała do końca nad konsekwencją w nazewnictwie kolejnych standardów, copowoduje,że w terminologii SCSI panuje dość duży bałagan.

Gdy w 1981 r. powstawał standard SCSI, nazwano go interfejsem dla małych systemów komputerowych (Small Computer System Interface). Nazwa pozostała, chociaż dzisiaj może wydawać się myląca. Standard SCSI rozwija się do dziś. Pierwsze kontrolery SCSI miały wewnętrzny transfer o szybkości 5 MB/s. Dziś określono już parametry standardu Ultra640 z transferem 640 MB/s, a urządzenia zgodne z Ultra320 SCSI coraz częściej znajdują nabywców. Standard SCSI wykorzystuje się głównie do podłączania urządzeń pamięci masowych. Wyjątkiem są tu profesjonalne skanery (głównie przemysłowe), które ze względu na wymaganą dużą szybkość transmisji do komputera są podłączane przede wszystkim przez złącza SCSI-2.

Parametry SCSI

Podstawowym i jednym z najważniejszych parametrów, które określają kontrolery i urządzenia SCSI, jest standard SCSI i bezpośrednio z nim związana szybkość przesyłania danych. To teoretyczna szybkość przesyłania danych przez magistralę SCSI. W rzeczywistości podłączone do kontrolera urządzenia SCSI będą pracowały z właściwą sobie szybkością (z reguły mniejszą od szybkości kontrolera). Ale gdy do kontrolera zostanie podłączonych kilka lub kilkanaście takich urządzeń, ich wydajność nieznacznie spada.

Kolejnym parametrem jest szerokość szyny adresowej. Określa ona, iloma bitami identyfikowane są urządzenia podłączone do kontrolera SCSI, a w praktyce - ile urządzeń można podłączyć do magistrali SCSI. Określa też ilość danych przesyłanych podczas jednego taktu zegara. W sprzedaży są kontrolery z dwoma rodzajami szyn: 8-bitową i 16-bitową. Umożliwiają one podłączenie do kontrolera odpowiednio: 7 i 15 urządzeń na każdy kanał. Wartości te są pomniejszone o jeden, bo na magistrali SCSI kontroler występuje także jako urządzenie SCSI.

Identyfikacja SCSI

Każde urządzenie podłączone do magistrali SCSI ma swój numer identyfikacyjny, tzw. SCSI ID. Oczywiście, numery nie mogą się dublować. Kontroler SCSI ma zawsze numer 7. W hierarchii numerów SCSI ID też jest lekki bałagan. Do momentu powstania kontrolerów 16-bitowych najwyższy priorytet miało SCSI ID równe 7, najniższy - 0. Gdy rozpoczęto produkcję kontrolerów 16-bitowych, dołożono kolejnych osiem numerów (od 8 do 15), ale nie mają one większego priorytetu od grupy 0-7. W kontrolerach 16-bitowych kolejność priorytetów jest następująca (od największego do najmniejszego): 7...0, 15...8. Numery kolejnych urządzeń nie muszą być podawane w następującej po sobie kolejności (np. 6, 5, 4 itd.).

Magistrala SCSI ma dwa końce, na każdym z nich powinien pojawić się tzw. terminator SCSI - podłączany do kabla moduł elektryczny informujący, że w tym miejscu magistrala się kończy. Niektóre urządzenia mają funkcję automatycznej terminacji. Należy do nich m.in. kontroler SCSI, który z reguły podłącza się na jednym z końców magistrali (chociaż nie jest to konieczne). Funkcje automatycznej terminacji mają też np. nagrywarki CD-R i niektóre streamery. Odpowiednio ustawiona zworka informuje kontroler o tym, że jest to ostatnie urządzenie na magistrali SCSI.

Kable SCSI

Nieodpowiednio dobrane kable mogą być przyczyną wielu problemów w instalacji SCSI. Nie warto oszczędzać na tanich kablach SCSI, szczególnie gdy długość kabla dochodzi do jego wartości granicznej, określonej w standardzie:

SCSI-1 (Single Ended) - 6 m,
SCSI-2, Fast SCSI (Single Ended) - 3 m,
Ultra SCSI (Single Ended) - 1,5 m przy 8 urządzeniach, 3 m przy 4,
Ultra2, Ultra160, Ultra320 (LVD) - 12 m (przy połączeniach punkt-punkt wartość ta może wzrosnąć do 25 m),
dowolne prędkości przy napięciu HVD - 25 m.

Przy opisach standardów SCSI można spotkać się z dwoma skrótami opisującymi napięcia, które reprezentują dane przesyłane do kontrolera SCSI - HVD (High Voltage Differential) i LVD (Low Voltage Differential). W standardzie HVD logiczna jedynka jest reprezentowana przez napięcie 5 V. W momencie powstania standardu Ultra2 Wide SCSI wprowadzono bardziej oszczędną wersję - LVD, w której logiczna jedynka jest reprezentowana przez napięcie 3,3 V. Zaoszczędzono w ten sposób trochę mocy, a także zwiększono szybkość transmisji danych.

Warto też zaznaczyć różnicę między kablami „single ended” (SE) i kablami „differential” (LVD i HVD). Aby obniżyć koszt produkcji kabla, niektórzy producenci kabli SE zastępują 25 przewodów masy jednym przewodem. Powoduje to spadek impedancji w kablu i niemałe problemy przy wykorzystaniu dłuższych kabli (np. przy Fast SCSI długość takiego kabla nie powinna przekraczać 120 cm). Dlatego, aby uniknąć problemów, gdy konieczna jest instalacja dłuższego kabla, warto zainwestować w kabel „differential”.

Nowe standardy SCSI

W 2001 r., gdy przyjęto standard Ultra320 SCSI i do produkcji zaczynały trafiać pierwsze urządzenia, rozpoczęto prace nad dwukrotnie szybszym standardem Ultra640 SCSI. Pierwsze produkty zgodne z tym standardem miały pojawić się na rynku w 2003 r. Nie pojawiły się. Organizacja standaryzująca zmieniła zdanie i postanowiła iść w ślady producentów twardych dysków Serial ATA - stworzyła standard Serial Attached SCSI, który stałsię przewodnim standardem podłączania urządzeń do magistrali SCSI.