 |
Ремонт и upgrade компьютеров своими рукамиИНТЕРФЕЙС SCSI |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Если у вас появятся вопросы, не освещенные на нашем сайте, вы можете задать вопрос непосредственно нашим специалистам по электронной почте: upgradecomputer@yandex.ru
|
Small Computer System Interface (SCSI) Интерфейс малых компьютерных систем, или SCSI, не дисковый, а системный. Это не очередная разновидность контроллера, это шина, которая может обеспечить работу 8 или 16 устройств. Некоторые адаптеры позволяют подключить и больше устройств. Одно из устройств, называемое основным {host) адаптером, выполняет роль связующего звена между шиной SCSI и системной шиной персонального компьютера. Шина SCSI взаимодействует не с самими устройствами (к примеру, с жесткими дисками), а со встроенными в них контроллерами. Как уже упоминалось, шина SCSI может обеспечить работу 8 или 16 подключенных к ней модулей, каждому из которых присваивается идентификационный номер — SCSI ID. Один из модулей является платой адаптера, установленной в компьютере; остальные семь — периферийными устройствами. К одному и тому же основному адаптеру можно подключать жесткие диски, накопители на магнитной ленте, CD-ROM, сканеры и другие устройства (не больше семи или пятнадцати). Так как в большинстве компьютеров можно устанавливать до четырех основных адаптеров, а к каждой шине SCSI можно подключать до 15 периферийных устройств, то общее количество устройств может достигать 60! Более того, существуют также двухканальные адаптеры, позволяющие удвоить это число. SCSI является быстрым интерфейсом, прекрасно подходящим для высокопроизводительных рабочих станций, серверов или каких-либо других систем, которым жизненно необходим эффективный интерфейс для устройств хранения данных. Последняя версия интерфейса Ultra4 (Ultra320) SCSI поддерживает скорость передачи данных до 320 Мбайт/с. В настоящее время разрабатывается еще более быстрый интерфейс Ultra5 (Ultra640), позволяющий передавать данные со скоростью 640 Мбайт/с. Сравните это с показателями 133 Мбайт/с (АТА-6) и 150 Мбайт/с нового интерфейса Serial ATA. Покупая жесткий диск SCSI, вы на самом деле приобретаете сразу три устройства: собственно жесткий диск, контроллер и адаптер SCSI. В сущности, большинство дисков SCSI представляют собой жесткие IDE-диски со встроенным адаптером шины SCSI. Но вы можете совершенно не интересоваться типом контроллера, установленного в жестком диске. Непосредственно к нему компьютер обратиться не может, как это происходит при подключении обычного контроллера к системной шине. Взаимодействие с устройствами SCSI осуществляется через основной адаптер, установленный в разъем системной шины, поэтому обратиться к жесткому диску можно только в соответствии с протоколом SCSI. Компания Apple первой обратила внимание на интерфейс SCSI как на довольно дешевый способ выбраться из того тупика, в который она сама себя загнала. Инженеры Apple поняли, что отказ от разъемов расширения привел к превращению компьютеров Macintosh в замкнутую систему. Тогда стало ясно, что оптимальным решением в такой ситуации станет введение в систему порта SCSI для подключения периферийных устройств. Поскольку в компьютерах PC возможность расширения была предусмотрена изначально, особой необходимости во введении интерфейса SCSI долгое время не было. Всем казалось, что восьми разъемов расширения, к которым можно подключать разнообразные устройства и контроллеры, вполне достаточно. Однако сейчас интерфейс SCSI становится все более популярным в мире РС-совме-стимых компьютеров благодаря широким возможностям для расширения инфраструктуры и разработке множества устройств со встроенным интерфейсом SCSI. Одним из обстоятельств, сдерживающих внедрение этого интерфейса, было отсутствие стандарта. Каждый изгото— витель имел свое представление о том, как должен работать интерфейс SCSI, особенно относительно основных адаптеров. Именно из-за отсутствия стандарта на интерфейс возникают ситуации, когда в обход шины SCSI невозможно использовать жесткие диски, выполнять с них загрузку компьютера или работать с несколькими операционными системами. Стандартные системные BIOS компьютеров рассчитаны на взаимодействие с контроллерами жестких дисков ST-506/412, ESDI или ATA (IDE). интерфейс SCSI настолько отличается от этих стандартных дисковых интерфейсов, что для того, чтобы загрузка компьютера с таких жестких дисков стала возможной, потребуется разработать принципиально иные процедуры для системной BIOS. Такие процедуры либо записаны в ROM BIOS на системной плате, либо хранятся в качестве расширения в микросхемах ПЗУ на плате основного адаптера SCSI. Замечание Описание контроллеров жестких дисков ST-506/412 и ESDI можно найти в предыдущих изданиях статьи, которые находятся на прилагаемом компакт-диске. Поскольку Apple уже давно занимается разработкой системного программного обеспечения для интерфейса SCSI, подключать периферийные устройства к этим компьютерам очень просто. До недавнего времени ситуация с PC-совместимыми системами была гораздо хуже. Она изменилась только с появлением операционной инфраструктуры Windows 95, которая поддерживала большинство имеющихся на рынке SCSI-адаптеров и устройств. Современные операционные инфраструктуры Windows 98/Ме и Windows 2000/ХР поддерживают множество SCSI-адаптеров и устройств, существующих в настоящее время. Интерфейс SCSI принят в качестве стандарта и используется практически во всех высококачественных PC-совместимых компьютерах. Основной адаптер SCSI либо устанавливается в один из разъемов, либо монтируется на системной плате. Такая конструкция на первый взгляд напоминает интерфейс IDE, поскольку диск SCSI подключается к системной плате с помощью одного-единственного кабеля. Существенная разница заключается в том, что к интерфейсу SCSI можно подключить до семи устройств (причем не обязательно жестких дисков), а к IDE — два, и их выбор весьма ограничен. По мере роста популярности интерфейса SCSI совершенствовались программы-драйверы и механизмы их взаимодействия с операционными системами, а следовательно, упрощались и процедуры подключения к системе новых периферийных устройств.Стандарты Ansi Scsi Стандартом SCSI определяются физические и электрические параметры параллельной шины ввода-вывода, соединяющей компьютер с периферийными устройствами по принципу последовательного подключения. Стандартом предусматривается подключение таких устройств, как жесткие диски, накопители на магнитной ленте и CD-ROM. Оригинальный стандарт SCSI-1 (ANSI ХЗ.131–1986) появился в 1986 году, стандарт SCSI-2 — в январе 1994 года, а в 1995 году определена первая часть стандарта SCSI-3. Обратите внимание, что стандарт SCSI-3 состоит из нескольких разделов, часть из которых находится в стадии разработки. Интерфейс SCSI был определен в качестве стандарта специальным комитетом ANSI, который носит название 770. Это технический отдел Национального комитета по стандартам информационных технологий (National Committee on Information Technology Stan— dards — NCITS), который работает под управлением ANSI и занимается разработкой стандартов для систем обработки информации. NCITS был ранее известен как группа ХЗ, и стандарт SCSI впервые был опубликован под редакцией комитета Т9. Первый стандарт SCSI-1 был опубликован группой ХЗТ9 в 1986 году и официально признан ANSI как стандарт ХЗ.131–1986. Копии рабочей документации, относящейся ко всем стандартам SCSI, могут быть получены на Web-узле технического комитета Т10 по адресу: http://www.tlO.org. Одним из недостатков стандарта SCSI-1 было то, что многие команды и функции не были определены как обязательные, а это не гарантировало их наличия в том или ином периферийном устройстве. В конечном счете изготовители определили набор из 18 базовых команд SCSI, названный общей системой команд {Common Command Set — CCS). Эти команды должны были «приниматься к выполнению» всеми периферийными устройствами и в итоге были положены в основу стандарта SCSI-2. Помимо формального подтверждения инфраструктуры CCS, в стандарте SCSI-2 были определены дополнительные команды для организации доступа к различным накопителям: CD-ROM (в частности, для использования их звуковых возможностей), на магнитной ленте, со сменными носителями, оптическим, а также к некоторым другим периферийным устройствам. Кроме того, в качестве необязательных были определены параметры быстродействующего варианта интерфейса (Fast SCSI-2) и его 16-разрядной версии (WIDE SCSI-2). Еще одной особенностью интерфейса SCSI стал метод упорядочения команд. Суть его сводится к тому, что периферийное устройство может принять сразу несколько команд и выполнять их в том порядке, который сочтет наиболее эффективным. Такая возможность особенно важна при работе с многозадачной операционной системой, когда на шину SCSI может быть одновременно выдано несколько запросов. Группа ХЗТ9 приняла стандарт SCSI-2 под шифром ХЗ. 131–1990 в августе 1990 года, а в декабре того же года документ был отозван для доработки перед окончательной публикацией. Окончательно стандарт SCSI-2 был принят только в январе 1994 года, хотя он мало изменился по сравнению с первоначальным вариантом. В настоящее время стандарт SCSI-2 имеет шифр ANSI ХЗ.131–1994. По заявлениям большинства производителей, их основные адаптеры соответствуют одновременно стандартам ХЗ.131–1986 (SCSI-1) и ХЗ.131–1994 (SCSI-2). Заметим, что в SCSI-2 предусмотрены практически все возможности SCSI-1, поэтому любое устройство, соответствующее стандарту SCSI-1, соответствует и требованиям SCSI-2. Многие изготовители рекламируют свои устройства как соответствующие требованиям SCSI-2, но это отнюдь не означает, что в них предусмотрены все дополнительные (необязательные) функциональные возможности, включенные в этот стандарт. к примеру, в необязательную (рекомендуемую) часть включено описание быстрого синхронного режима, в котором синхронный обмен данными происходит с удвоенной (от 5 до 10 Мбайт/с) скоростью. Работая в быстром (Fast) режиме передачи с 16-разрядной шиной Wide SCSI, можно довести скорость обмена данными до 20 Мбайт/с. Стандартом SCSI-2 (в необязательной части) предусмотрена и большая разрядность шины данных (32-разрядная), но сегодня производители воздерживаются от выпуска 32-разрядных устройств из-за их слишком высокой стоимости. Большинство устройств SCSI вызапускаются в 8-разрядном или «ускоренно-расширенном» (Fast/Wide) варианте. Но даже те из них, в которых не предусмотрен быстрый режим и увеличенная разрядность шины, могут соответствовать обязательным требованиям стандарта SCSI-2. Стандарт SCSI-3 состоит из нескольких стандартов. Стандарт SPI (SCSI Parallel Interface) определяет взаимодействие между параллельными устройствами SCSI. Существует несколько версий этого стандарта: SPI, SPI-2, SPI-3 и SPI-4. Первые три версии опубликованы, а четвертая пока лишь определена как предварительная. Различные термины, описываемые современными стандартами SPI, представлены в табл. 8.1. Таблица 8.1. Стандарты SPI (SCSI Parallel Interface)
Стандарт Scsi-1 Этот стандарт является первой реализацией SCSI. Официальным документом стандарта SCSI-1 является ANSI ХЗ.131–1986. Основные свойства стандарта SCSI-1 следующие: ■ параллельная 8-разрядная шина; ■ асинхронный или синхронный режим на частоте 5 МГц; ■ скорость передачи данных 4 Мбайт/с (асинхронный режим) или 5 Мбайт/с (синхронный режим); Таблица 8.2. Параметры различных стандартов SCSI
Стандарт Scsi-2 Официальный документ стандарта SCSI-2 называется ANSI ХЗ.131–1994. Этот стандарт представляет собой улучшенную версию предыдущего стандарта SCSI-1. В нем ужесточены требования к некоторым параметрам и добавлены новые функции и возможности. Устройства, выполненные в соответствии со стандартами SCSI-1 и SCSI-2, обычно совместимы между собой, но новые возможности SCSI-2 на уровне SCSI-1 не реализуются. Внесенные в SCSI-2 изменения в большинстве случаев не играют решающей роли. к примеру, в шине SCSI-1 контроль четности необязателен, а в SCSI-2 он введен в качестве непременного условия. Еще одно требование заключается в том, что на интерфейсные разъемы ведущих устройств, к примеру основных адаптеров, должно быть выведено опорное напряжение для подстройки нагрузки линий связи, и в большинстве случаев это условие соблюдается. Стандартом SCSI-2 предусмотрены некоторые дополнительные (необязательные) возможности: ■ быстрая передача данных (Fast) на частоте 10 МГц; ■ расширение шины SCSI (Wide) до 16-разрядов; ■ очередность команд; ■ использование кабельных разъемов с уменьшенным шагом выводов; ■ активная нагрузка линий связи. Расширенная шина SCSI отличается от стандартной тем, что является 16-разрядной; это позволяет осуществлять параллельную передачу данных. Естественно, что для подключения подобных устройств нужны кабели нового типа. Стандартный 50-контактный (8-разрядный) кабель называется кабелем типа А. В стандарте SCSI-2 сначала был предусмотрен специальный 68-контактный кабель типа В, который вместе с кабелем типа А предназначался для организации расширенной шины, но он был воспринят без особого энтузиазма и вскоре его вытеснил 68-контактный кабель типа Р, являющийся частью будущего стандарта SCSI-3. Произошло это потому, что пользоваться одиночным кабелем типа Р при построении 16-разрядной шины, безусловно, удобнее, чем парой кабелей типов А и В. Между устройствами типа Fast SCSI осуществляется синхронная передача данных с удвоенной скоростью. При стандартной 8-разрядной шине она равна 10 Мбайт/с. Если же разрядность шины увеличить до 16 (Fast/Wide SCSI), то скорость передачи данных возрастет до 20 Мбайт/с. Использование разъемов с высокой плотностью контактов позволяет создавать более удобные кабели. Стандартом SCSI-1 обусловлено, что главное устройство, к примеру основной адаптер, может выдавать в адрес каждого устройства только по одной команде. Стандарт SCSI-2 позволяет отправлять в каждое устройство до 256 команд: они накапливаются в нем, обрабатываются и лишь затем от него на шину SCSI поступает ответ. Принимающее устройство может изменить порядок выполнения принятых команд для того, чтобы наиболее эффективно на них реагировать. Эта возможность особенно полезна при работе в многозадачной операционной системе, к примеру OS/2 или Windows NT. В качестве основы стандарта SCSI-2 была принята уже оформившаяся общая система команд CCS. Но разрабатывалась она в основном для жестких дисков, и в ней не предусматривались команды для управления другими устройствами. В SCSI-2 многие старые команды откорректированы и добавлены некоторые новые (для накопителей CD-ROM, оптических устройств, сканеров, коммуникационных устройств, съемных жестких дисков и т. п.). Чтобы шина SCSI функционировала надежно, необходимо удовлетворить очень жесткие требования к оконечным нагрузкам. К сожалению, первоначально определенная в стандарте SCSI-1 пассивная оконечная нагрузка сопротивлением 132 Ом не была предназначена для синхронной передачи данных на высоких скоростях. Плохие пассивные оконечные нагрузки могут быть причиной отражения сигнала, в результате чего при увеличении скорости передачи или количества устройств, подключаемых к шине, могут возникать погрешности. В стандарте SCSI-2 определена активная (стабилизирующая напряжение) оконечная нагрузка, которая понижает импеданс оконечного устройства до 110 Ом и повышает надежность передачи данных. Поскольку перечисленные возможности необязательны, ими не всегда можно воспользоваться. к примеру, если вы подключите жесткий диск типа Fast SCSI к обычному основному адаптеру, он будет работать, но данные будут передаваться только с обычной скоростью. Стандарт Scsi-3 Несмотря на то что стандарт SCSI-2 официально был введен совсем недавно (неформально он действует уже в течение нескольких лет), сейчас интенсивно идет работа над SCSI-3. В отличие от SCSI-1 и SCSI-2, спецификация SCSI-3 состоит из нескольких документов SPI (SCSI Parallel Interface), которые описывают физическое соединение, интерфейс электрических соединений, основной набор команд и специальные протоколы. Последние включают команды интерфейса жесткого диска, накопителей на магнитной ленте, контроллера RAID и других устройств. Все это представляет собой архитектурную модель SCSI (SCSI Architectural Model — SAM). Стандарт SCSI-3 дополнен следующими возможностями: ■ Ultra2 (Fast-40) SCSI; ■ Ultra3 (Fast-80DT) SCSI; ■ Ultra4 (Fast-160DT) SCSI; ■ Ultra5 (Fast-320DT) SCSI; ■ дифференциальные сигналы низкого напряжения (Low Voltage Differential — LVD); ■ отказ от дифференциальных сигналов высокого напряжения (High Voltage Differential — HVD). 
Рис. 8.1. Архитектура SCSI
сайтение стандарта SCSI-3 на несколько небольших
документов позволит быстрее утвердить единый стандарт SCSI-3. Некоторые
спецификации нового стандарта будут известны еще до опубликования единого стандарта
SCSI-3, что позволит раньше приступить к выпуску соответствующих устройств.
На рис. 8.1 отображены основные элементы стандарта SCSI.
К числу самых последних изменений и дополнений стандарта
SCSI относятся высокоскоростные дисководы и адаптеры Fast-40 (Ultra2),
Fast-80DT (Ultra3) и Fast-160DT (Ultra4). Использование этих устройств
позволило повысить скорость передачи данных до 320 Мбайт/с. Был введен также
новый стандарт электрического интерфейса LVD (Low Voltage Differential),
позволивший увеличить длину кабеля. Кроме того, из стандарта были удалены ранее
использовавшиеся дифференциальные сигналы высокого напряжения (High Voltage
Differential — HVD).
Многие пользователи часто теряются в разнообразии значений,
определяющих скорости интерфейса SCSI. Эта проблема частично связана с тем, что
его быстродействие обычно указывается либо в виде тактовой частоты (МГц), либо
в виде скоростей передачи. При 8-разрядной передаче за каждый переход
пересылается 1 байт данных, поэтому при тактовой частоте 40 МГц (Fast-40 или
Ultra2 SCSI) скорость передачи данных достигает 40 Мбайт/с. С другой стороны,
при использовании широкого (16-разрядного) интерфейса скорость передачи
удваивается, достигая 80 Мбайт/с, несмотря на то, что тактовая частота остается
равной 40 МГц. Тактовая частота шины интерфейса Fast-80DT равна 40 МГц,
но при выполнении двух передач в течение каждого такта
пропускная способность шины увеличивается до 160 Мбайт/с. Это справедливо также
и для интерфейса Ultra4 SCSI, который работает с частотой 80 МГц и выполняет
две передачи данных за каждый такт, передавая по 2 байта за раз. Стандарт
Ultra4, называемый также Ultra320, является наиболее «быстрой» разновидностью
параллельных интерфейсов SCSI среди существующих в настоящее время. Стандарт
Ultra5 (Ultra640) пока еще находится в состоянии разработки. Естественно, такое
многообразие стандартов может запутать пользователя. Перед покупкой адаптера и
устройства со SCSI-интерфейсом оцените необходимую производительность и с
помощью табл. 8.2 выберите подходящий стандарт.
Spi (Scsi Parallel Interface) Или Ultra Scsi Стандарт SCSI Parallel Interface (SPI) — первый документ SCSI-3, опубликованный под названием ANSI ХЗ.253–1995. Его также называют Ultra SCSI. Отдельный документ SCSI Interlock Protocol (SIP) определяет набор параллельных команд. Этот документ позднее был включен в состав SPI-2 и SPI-3. Основные свойства SPI или Ultra SCSI следующие: ■ скорости Fast-20 (Ultra) — 20 или 40 Мбайт/с; ■ 68-контактный Р-кабель и разъемы, определенные для Wide SCSI. Устройства Fast-20 (Ultra) SCSI обеспечивают синхронную передачу данных с удвоенной скоростью по сравнению с устройствами Fast SCSI. Устройства Ultra SCSI, описанные в приложении ANSI ХЗ.277–1996, позволяют осуществлять передачу данных со скоростью 20 Мбайт/с по 8-разрядному кабелю SCSI. В сочетании с 16-разрядным интерфейсом Wide SCSI такие устройства позволяют передавать данные со скоростью 40 Мбайт/с. Spi-2 Или Ultra2 Scsi Стандарт SPI-2, также называемый Ultra2 SCSI, официально опубликован как документ ANSI ХЗ.302–1998 и содержит следующие дополнительные свойства по сравнению с предыдущей версией: ■ скорости Fast-40 (Ultra2) — 40 или 80 Мбайт/с; ■ дифференциальные сигналы низкого напряжения (Low Voltage Differential — LVD); ■ разъемы типа Single Connector Attachment (SCA-2); ■ 68-контактный разъем типа Very High Density Connector (VHDC). Устройства Fast-40 SCSI позволяют передавать данные со скоростью 40 Мбайт/с по 8-разрядному кабелю и до 80 Мбайт/с по 16-разрядному. Однопроводные и дифференциальные шины SCSI Шина SCSI называется также однопроводной (single-ended — SE), так как для передачи каждого сигнала используется один провод. Это недорогая технология, но при ее использовании возникают проблемы производительности и помех. Однопроводную шину часто называют несбалансированной. Каждый сигнал распространяется по паре проводов, обычно перекрученных для снижения помех. В однопроводной шине один из проводов пары является общим (обычно он общий для всех сигналов). К сожалению, несбалансированная шина обладает низкой помехоустойчивостью. В связи с этим максимальная длина кабеля не может превышать полутора метров. 
Рис. 8.2. Сбалансированная (дифференциальная) и
несбалансированная (однопро-водная) шины
В дифференциальной шине SCSI для передачи каждого сигнала
используется двухпроводная линия связи. По одному из проводов пары передается
прямой сигнал (тот же, что и в первом случае), а по второму — инверсный. В
приемное устройство передается разница этих двух сигналов (отсюда и пошло
название шины — дифференциальная). Такой метод передачи данных позволяет
повысить помехозащищенность линии связи и в результате увеличить длину
соединительного кабеля. По дифференциальной шине SCSI можно организовать
передачу данных на расстояние до 25 м, а по однопроводной — до 6 м при обычных асинхронных или синхронных обменах и только до 3 м в режиме Fast.
На рис. 8.2 отображена схема сбалансированной
(дифференциальной) и несбалансированной (однопроводной)шины.
В этом первом стандарте SCSI используется высокое напряжение
между двумя жилами, что усложняет схемы обработки сигналов и соответственно
увеличивает цену адаптера. Кроме этого недостатка, существует еще несколько
проблем, которые и послужили причиной удаления дифференциальной шины высокого
напряжения (High Voltage Differential — HVD) из спецификации стандарта SCSI-3.
На смену дифференциальной шине высокого напряжения пришла
дифференциальная шина низкого напряжения (Low Voltage Differential — LVD). Это
позволило упростить схему адаптера и уменьшить его стоимость. Преимущества
использования этого типа шины — более безопасное подключение, т. е. при
подключении устройства к однопроводной шине не произойдет повреждения элементов
адаптера. Фактически дифференциальная шина низкого напряжения представляет
собой многорежимную шину. Однако если в цепь LVD будет подключено одно
однопроводное устройство, то вся цепь будет работать в этом режиме, т. е. все
скоростные преимущества и возможности использования более длинных кабелей новых
устройств теряются. Обратите внимание, что все устройства Ultra2 и U1-ггаЗ
являются дифференциальными с низким напряжением и могут работать на частоте 40
и 80 МГц соответственно.
Кабели и разъемы однопроводных и дифференциальных устройств
одинаковые, поэтому несложно ошибиться. Существует несколько способов,
позволяющих выяснить, является ли устройство дифференциальным. Один из них — поиск
на устройстве специального символа. Дело в том, что известно несколько
утвержденных универсальных символов для однопроводных и дифференциальных шин
SCSI (рис. 8.3).
Если таких символов на устройстве не окажется, то определить
его тип можно с помощью омметра, измеряя сопротивление между выводами 21 и 22
интерфейсного разъема. В однопроводных устройствах они соединены между собой и
с общим кабелем, а в
Рис. 8.3. Универсальные символы (условные обозначения) для
однопро-водных и дифференциальных шин SCSI
дифференциальных либо разомкнуты, либо сопротивление между
ними достаточно велико. Еще раз отметим, что такая проблема возникает нечасто,
поскольку практически все устройства SCSI однопроводные, дифференциальные
низкого напряжения или многорежимные.
Spi-3 Или Ultra3 Scsi (Ultra160) Стандарт SPI-3, также известный как ШгаЗ или Ultral60 SCSI, создан на основе предыдущих стандартов и поддерживает максимальную скорость передачи 160 Мбайт/с (максимально возможную для современных устройств SCSI). Основные свойства SPI-3 (Ultra3) следующие: ■ синхронизация DT (Double Transition); ■ коды CRC (Cyclic Redundancy Check); ■ подстройка по скорости; ■ использование пакетов; ■ свойство Quick Arbitrate and Select (QAS). Используемая в этом стандарте синхронизация позволяет передавать данные по обоим фронтам сигнала REQ/ACK. Благодаря этому Ultra3 SCSI может достичь скорости передачи 160 Мбайт/с при частоте шины 40 МГц. Этот режим определен лишь для 16-разрядной шины. Коды Cyclic Redundancy Checking (CRC) предназначены для устранения ошибок Ultra3 SCSI. В предыдущих версиях SCSI для определения ошибок передачи использовалась простая проверка четности. Коды CRC представляют собой более «продвинутую» форму выявления ошибок, чаще всего применяемую в системах с высокой скоростью передачи данных. Подстройка по скорости напоминает установку модемного соединения, т. е. предварительное выяснение максимальной скорости передачи данных всех устройств. Только после определения максимальной производительности данные начинают передаваться. В предыдущих версиях SCSI при инициализации шины главный адаптер посылал всем устройствам команду INQUIRY на самой низкой частоте 5 МГц. Проблема заключалась в следующем: даже если главный адаптер и устройство поддерживали выбранную скорость, то это не гарантировало, что обмен данными будет выполняться с такой скоростью. При этом устройства становились недоступными. Новый способ позволяет после выбора скорости передачи выполнять тестовую передачу и оценивать число ошибок. При использовании пакетов передача данных между устройствами SCSI выполняется более оптимальным способом. В традиционной параллельной передаче используется несколько фаз: команда, сообщение, состояние и данные. В пакетной передаче вся эта информация «упаковывается» и передается по назначению. Такой способ передачи совместим с предыдущими, т. е. на одной шине могут находиться как обычные устройства, так и устройства, поддерживающие пакетную передачу. Обратите внимание, что не все устройства Ultra3 или Ultra 160 SCSI поддерживают пакетную передачу. Устройства ШгаЗ, поддерживающие пакетную передачу, обычно называются Ultral60+ SCSI. Свойство Quick Arbitrate and Select (QAS) впервые появилось в Ultra3 SCSI и применяется для снижения времени разрешения конфликтных ситуаций путем уменьшения времени освобождения шины. QAS позволяет устройству управлять шиной при передаче без использования фазы BUS FREE. Интерфейсы Ultra160 И Ultra160+ Поскольку пять основных свойств Ultra3 SCSI не являются обязательными, устройства Ultra3 не имеют определенных уровней функциональности. Для решения этой проблемы ряд производителей объединились и определили дополнения к стандарту, в которых описывается минимальный набор свойств. Эти дополнения получили названия Ultra 160 и Ultral60+, так как в обоих заявлена скорость передачи данных 160 Мбайт/с, при этом они не являются официальными частями стандарта. Ultral60 представляет собой часть реализации ШгаЗ (SPI-3) SCSI и включает первые три дополнительных свойства Ultra3 SCSI: ■ синхронизация Fast-80DT (Double Transition) для работы со скоростью 160 Мбайт/с; ■ коды CRC (Cyclic Redundancy Check); ■ подстройка по скорости. Ultral60 SCSI работает в режиме LVD и обратно совместимо со всеми устройствами Ultra2 SCSI (LVD). Существует лишь одно ограничение: к шине не должно быть подключено однопроводных (SE) устройств. При одновременном подключении устройств Ultra2 и Ultral60 (Ultra3), каждое из них будет работать с максимально возможной производительностью, а шина будет динамически переключаться в различные режимы для поддержки нужных скоростей. Ultral60+ дополнена двумя свойствами: ■ использование пакетов; ■ Quick Arbitrate and Select (QAS). Устройства Ultral 60+ наилучшим образом подходят для высокопроизводительных серверов и рабочих станций. ИНТЕРФЕЙС SPI-4 или Ultra4 SCSI (Ultra320) Стандарт SPI-4, известный также как Ultra4 или Ultra320 SCSI, обладает теми же возможностями, что и Ultra3 (Ultral60), а также имеет целый ряд новых функций, обеспечивающих надежную передачу данных с удвоенной скоростью. Стандарт Ultra320 SCSI включает в себя функции пакетной обработки, быстрой передачи и выборки данных, которые были взяты из стандарта Ultral60+ SCSI и являются обязательными возможностями. Ultra320 SCSI был дополнен несколькими новыми функциями. ■ Скорость передачи. Ultra320 передает единовременно 2 байта (16 бит) данных с тактовой частотой 80 МГц, используя двухпереходную (Double Transition — DT) синхронизацию, т. е. передача данных осуществляется в течение каждого такта дважды. Благодаря этому скорость пакетной передачи данных достигает 320 Мбайт/с. ■ Чтение/запись данных в потоковом режиме. Благодаря этому минимизируется количество служебных сигналов при передаче данных с организацией очереди, что позволяет тому или иному устройству передавать один пакет, содержащий сведения об очередности потоковых данных, после нескольких пакетов данных. Ранее каждый пакет данных в обязательном порядке сопровождался пакетом служебных (протокольных) сигналов. Уменьшение времени реверсирования передачи входных и выходных данных по шине привело к повышению эффективность записи данных. ■ Управление потоком данных. Эта функция позволяет выходному устройству указывать, когда будет перемещен последний пакет потоковых данных, что дает возможность инициатору завершать упреждающую выборку данных или начинать очистку буфера данных раньше, чем позволяли предыдущие версии стандарта. Интерфейс Spi-5 Или Ultra5 Scsi (Ultra640) В настоящее время уже идет работа над стандартом SPI-5 SCSI, который называется также Ultra5 или Ultra640 SCSI. Сегодня известно только то, что он создан на основе стандарта Ultra320, но при этом скорость передачи данных увеличится вдвое, достигнув отметки 640 Мбайт/с. Спецификация Fiber Channel Scsi В спецификации Fiber Channel SCSI (волоконный канал SCSI) указаны технические требования к последовательному интерфейсу, в котором используется волоконный канал, а также характеристики протокола с набором команд SCSI. При использовании этой спецификации скорость передачи данных может достигать 100 Мбайт/с по волоконному или коаксиальному кабелю. .
Вся информация собрана из открытых источников. При испльзовании материалов, размещайте ссылку на источник. |
