Sučelja za povezivanje tvrdog diska: SCSI, SAS, Firewire, IDE, SATA. Usporedba SCSI, SATA, IDE sučelja (sučelja tvrdog diska) Što je scsi kontroler

SCSI (Sučelje malih računalnih sustava - Sučelje sustava za mala računala, na ruskom se izgovara "skazi") je sučelje dizajnirano za kombiniranje uređaja različitih profila u jedan sustav: tvrdi magnetski diskovi, skeneri, streameri, CD-ROM-ovi itd. . P. Bit sučelja je osigurati fleksibilan mehanizam za upravljanje ovim uređajima i maksimalnu brzinu za njihov rad kao jedinstvenog ali djeljivog mehanizma.

Korijeni SCSI sučelja sežu u 1979. godinu, kada je proizvođač uređaja za pohranu M. Shugart dobio zadatak pronaći univerzalni standard sučelja za svoje diskove, uzimajući u obzir moguće buduće potrebe. U laboratorijima M. Shugarta na kraju je razvijeno sučelje koje je podržavalo logičko i fizičko (glava/cilindar/sektor) adresiranje, temeljeno na 8-bitnim paralelnim protokolima prijenos podataka preko sučelja koje se sastoji od nekoliko linija. Ovo sučelje je nazvano SASI (Shugart Associates Systems Interface). Sučelje je osim opisa protokola uključivalo i nekoliko 6-bitnih naredbi; Nedostatak je bio što je sučelje dizajnirano za korištenje samo jednog para host-uređaj.

Kasnije, 1981. godine, M. Shugart je prenio dokumentaciju o SASI sučelju ANSI odboru (American National Standards Institute, analog GOST-a), koji ju je prihvatio kao osnovu za rad na projektu koji je nazvan SCSI. Većina najvažnijih točaka iz standarda SASI migrirala je na SCSI, na primjer, tako važni principi kao što su arbitraža uređaja, mehanizmi za oslobađanje sabirnice, mogućnost korištenja više od jednog host adaptera na sabirnici, itd. Godine 1984. radna dokumentacija SCSI standarda predana je ANSI-ju, te je nakon brojnih prilagodbi i dopuna 1986. godine usvojen dokument broj X3.131-1986 - prvi službeni SCSI standard koji se danas zove SCSI-1. Uz standard SASI, SCSI-1 je stekao tako važan funkcionalnost, kao 10-bitne naredbe, sinkroni i asinkroni protokol prijenosa podataka, mogućnost povezivanja na jedan host adapter do 8 razne uređaje. Standardi koji su uslijedili nakon SCSI-1 razvijali su se kako u smjeru proširenja komandnog jezika i povećanja i kompliciranja protokola, tako i povećanja širine sabirnice, povećanja brzine i broja uređaja spojenih na jedan host adapter. Za trenutne SCSI standarde, širina sabirnice je 16 bita, broj povezanih uređaja također je 16.

Računalna industrija nije propustila pojavu novog standarda, koji su odmah prihvatili uglavnom proizvođači HDD-ova. Na sl. 1, 2 prikazuju neke od prvih primjeraka SCSI diskova.

Riža. 1, 2. Prvi uzorci SCSI pogona - od SONY-a (kapaciteta 40 megabajta)
i Quantum (kapaciteta 120 megabajta)

Kratka povijest SCSI standarda

Prvi standard bio je SCSI-1; u ovom standardu bilo je moguće spojiti do osam uređaja, uključujući kontroler, na jednu sabirnicu. Sučelje sadrži napredne alate za upravljanje i istovremeno nije usmjereno na bilo koju specifičnu vrstu uređaja. Ima 8-bitnu podatkovnu sabirnicu, maksimalna brzina prijenosa je do 1,5 MB/s u asinkronom načinu rada (pomoću metode "zahtjev-potvrda") i do 5 MB/s u sinkronom načinu rada (pomoću "nekoliko zahtjeva" - metoda višestrukih potvrda). Paritet se može koristiti za otkrivanje grešaka. Električni izveden u obliku 24 linije (unipolarne ili diferencijalne), iako velika većina uređaja koristi unipolarne signale.

SCSI-2 je značajan razvoj osnovnog SCSI-ja. Povećana brzina prijenosa (do 3 MB/s u asinkronom načinu rada i do 10 MB/s u sinkronom načinu rada) - Brzi SCSI. Dodane su nove naredbe i poruke, a podrška za paritet je postala obavezna. Uvedena je mogućnost proširenja podatkovne sabirnice na 16 bita (Wide SCSI) što omogućuje brzine do 20 MB/s. Predstavljen je novi 68-pinski konektor. Specifikacija koja je uslijedila, SCSI-3, ne samo da je uvela nove brzine prijenosa, već je i značajno proširila sustav naredbi. Osim toga, uz tradicionalno sučelje paralelne sabirnice, drugi paralelni i serijski protokoli mogu se koristiti kao prijenosni medij: Fibre Channel, IEEE 1394 Firewire i Serial Storage Protocol (SSP).

Ultra SCSI sučelje, koristi frekvenciju sabirnice od 20 MHz. Ultra/Wide SCSI sučelje podržava 16 uređaja i omogućuje brzine prijenosa podataka do 40 MB/s. Brži Ultra-2 Wide SCSI, pruža brzine prijenosa do 80 MB/s. Sljedeća sučelja - Ultra-3 SCSI, Ultra 320 SCSI, Ultra 640 SCSI - nisu unijela ništa bitno novo u standard osim brzine. Također ostaju sa 16-bitnom širinom sabirnice, a na sučelje se može spojiti do 16 uređaja. Usporedne karakteristike SCSI standardi dati su u tablici 1.

Tablica 1. Usporedne karakteristike SCSI standarda

Što je host adapter?

Host adapter je uređaj spojen na PC sabirnicu koji omogućuje hostu (značenje riječi “host” u odnosu na standarde koji opisuju sučelja za prijenos podataka (engleski host), fraza “bus master” najpotpunije opisuje) komunikaciju sa SCSI-jem uređaja. Naziv "adapter" nije odabran slučajno - to znači da se sva radna logika uređaja nalazi u perifernim uređajima na sabirnici; Za uređaje koji se nazivaju "kontroler" logika se nalazi unutar njih.

Sljedeći proizvođači proizvode ili su u prošlosti proizvodili host adaptere za SCSI uređaje:

Primjer host adaptera je uređaj prikazan na sl. 3.

Riža. 3. Adaptec SCSI host adapter

Moderni proizvođači SCSI HDD-ova

Trenutačno tržište HDD-ova prolazi kroz brzu evoluciju - novi, brzi Serial ATA standardi zamjenjuju Parallel ATA. I, iako su se novi SATA uređaji po brzini rada već jako približili SCSI uređajima, a ponegdje su ih čak i pretekli, SCSI uređaji ostaju jednako popularni u High-End računalima - poslužiteljima i informacijskim nizovima. To je, prije svega, zbog visoke pouzdanosti SCSI pogona - kako zbog relativne jednostavnosti SCSI standarda i dobro promišljenog električnog sučelja, tako i zbog tradicionalno pažljivijeg dizajna i proizvodnje uređaja. SCSI čini otprilike 30 posto cjelokupnog HDD tržišta i malo je vjerojatno da će ikada prijeći tu granicu: opremanje osobnog računala svim potrebnim kabelima, adapterima, kao i kupnja samog host adaptera koštat će otprilike 100 dolara, dok diskovi koštat će nekoliko puta više od svoje IDE braće. Moderni proizvođači SCSI pogona su:

Konkurencija na tržištu SCSI diskova nije velika - najvjerojatnije zato što je tržište prilično puno i ne razvija se tako brzo kao tržište IDE uređaja - a to je, prije svega, zbog činjenice da se SCSI uređaji najčešće koriste u poslužiteljima, potražnja za kojima nije tako velika. Pogodnost SCSI uređaja je u tome što se mogu jednostavno zamijeniti tijekom rada, bez gašenja ili gubitka funkcionalnosti poslužitelja. Ovo je vrlo važno za poslužitelje, a uopće nije potrebno za radne stanice. U pravilu, poslužitelji (slika 4) opremljeni su posebnim klizačima (slika 5), ​​u koje se vrlo jednostavno umetne disk u posebnom nosaču (slika 6).

Riža. 4. Poslužitelj opremljen SCSI diskovima

Riža. 5. Ležište za SCSI pogon

Riža. 6. Nosač SCSI pogona koji se koristi u poslužiteljima koji se mogu mijenjati bez rada

Vrijedno je napomenuti da vrlo često proizvođači poslužitelja ponovno označavaju pogone, dajući im vlastite robne marke. Kao primjer, dat ću pogone uklonjene s poslužitelja Hewlett Packard i IBM e-Server (sl. 7, 8), na kojem se pravi proizvođač HDD-a može prepoznati samo po nazivu modela; Autor je također vidio diskove uklonjene s Dell poslužitelja na kojima je nedostajala čak i ova informacija.

Riža. 7, 8. Moderni SCSI pogoni koji se koriste u poslužiteljima

Vrste SCSI konektora

Riža. 9. Tipovi SCSI konektora koji se trenutno koriste

SCSI uređaji mogu imati različite vrste konektora za njihovo povezivanje s glavnim adapterom (vidi sliku 9) - prvenstveno je to zbog značajki dizajna samog uređaja. HD68 konektor se najčešće koristi za HDD (Slika 10), nešto rjeđe - SCA80 (Slika 11). U dalekoj prošlosti, kasnih 80-ih i ranih 90-ih, gotovo svi SCSI diskovi bili su spojeni na host preko HE50 konektora (slika 12). Trenutno ovaj konektor praktički nije pronađen.

Riža. 10. HD68 konektor.
Riža. 11. SCA80 konektor.
Riža. 12. HE50 konektor.

Za spajanje uređaja s različitim konfiguracijama konektora na sabirnicu često mogu biti potrebni specijalizirani adapteri. Takve adaptere, primjerice, proizvodi SCS (http://www.scaadapters.com), cijena im se kreće od 10 do 35 dolara po komadu. Cijeli set za rad s bilo kojim SCSI uređajem prikazan je na sl. 13, na sl. 14 - 18 svaki adapter je prikazan zasebno

Riža. 13. Adapteri potrebni za spajanje SCSI uređaja

Riža. 14 - 18. Isto kao na sl. 13, zasebno.

Kako SCSI radi

Za usklađivanje opterećenja na SCSI sabirnici koriste se terminatori koji se prema svojim električnim svojstvima dijele na pasivne, aktivne i FPT terminatore. Terminatori moraju biti napajani, tako da sučelje ima Terminator Power lines. U SCSI-1 uređajima korišteni su pasivni terminatori, to su obični otpornici od 132 Ohma. Aktivni terminatori su stabilizator koji proizvodi željeni signal - a svaki vod je povezan na ovaj stabilizator preko otpornika od 110 Ohma. Trenutno se koriste samo aktivni terminatori, a koriste se i pomoćni izvori napona - u te svrhe obično se koriste pomoćne diode koje fiksiraju napon ulaznih signala na potrebnoj razini. Konačno, FPT terminatori (Forced Perfect Terminator) su poboljšanje aktivnih terminatora, opremajući ih limitatorima emisije. Primjena im je u visokofrekventnim verzijama SCSI-ja.

Svi SCSI uređaji obično se dijele na pokretače i izvršitelje. Treba uzeti u obzir da sabirnica može biti standardne (8 bita) ili proširene (16 bita) širine. Uzimajući sve ovo u obzir, ukupan broj mogućih kombinacija povezivanja uređaja može se smanjiti na četiri:

1. Standardni inicijator - standardni izvršitelj
2. Prošireni inicijator - prošireni izvršitelj
3. Standardni inicijator - prošireni izvršitelj
4. Napredni inicijator - standardni izvršitelj

Pri povezivanju standardnih izvršitelja s proširenim inicijatorima ne mogu nastati nikakvi problemi - prošireni standard podržava sve funkcije standardnog, međutim, pri povezivanju natrag mogu nastati poteškoće s povezivanjem terminatora. U stvarnosti, ti se problemi lako rješavaju korištenjem adaptera (vidi gore).

Stanja SCSI sabirnice obično se dijele u faze. Postoji samo pet takvih faza: sabirnica je slobodna, arbitraža (u ovom slučaju inicijator može preuzeti kontrolu nad sabirnicom), selekcija (u ovom slučaju inicijator koji je prvi ušao u fazu arbitraže odabire izvršitelja za daljnji rad), ponovni izbor (izvršitelj potvrđuje inicijatoru da je od njega izabran za rad i spreman za rad) i informacijsku fazu (zahtjev-prijenos naredbi, podataka, poruka). Blok dijagram slijeda faza jednog ciklusa rada na SCSI sabirnici prikazan je na sl. 19.

Nakon faze odabira, inicijator može isteknuti, za što može koristiti dvije metode - izvršiti resetiranje hardvera ili prijeći u fazu "bez sabirnice". U svakom slučaju, završetak ciklusa rada na SCSI sabirnici bit će postavljanje statusa "naredba završena" ili prijenos odgovarajuće poruke s oslobađanjem sabirnice. Slično standardu ATA, SCSI sustavi mogu koristiti dva protokola za resetiranje uređaja - protokol tvrdog resetiranja i protokol mekog resetiranja. U oba slučaja, redak Reset će imati postavljen jedan bit; razlike u vrstama resetiranja leže u njihovom mehanizmu i svrsi - u pravilu se hardversko resetiranje provodi radi resetiranja operacija u cijelom sustavu SCSI uređaja, dok softversko resetiranje se koristi za resetiranje samo jednog uređaja, ne ometajući rad drugih.

Riža. 19. Blok dijagram redoslijeda faza SCSI sabirnice

SCSI sabirnica koristi devet kontrolnih signala: BSY (zauzeto), SEL (odabir), C/D (naredba/podaci), I/O (ulaz/izlaz), MSG (poruka), REQ (zahtjev), ACK (potvrda) , RST (Reset), ATN (Pažnja). Izvori signala zauzeća, odabira i resetiranja mogu biti i inicijator i izvođač; samo izvođač može biti izvor signala potvrde; ostali signali su prerogativ inicijatora. Tipovi prijenosa informacija kodirani su kombinacijama bitova postavljenim za signale poruka, kontrola/podaci, ulaz/izlaz, kao što je prikazano u tablici. 2.

Tablica 2. Vrste prijenosa informacija preko SCSI sabirnice

Sučeljem upravlja sustav poruka. Ima ih ukupno 28, mogu biti jednobajtni, dvobajtni (jedna riječ) i prošireni. Sustav poruka je detaljno opisan u bilo kojem SCSI standardu.

Za odabir određeni uređaj Postoji ID bit na SCSI sabirnici. SCSI uređaji su u pravilu hardverski konfigurirani, odnosno sustav identificira uređaj po ugrađenim kratkospojnicima. Ograničenje broja povezanih uređaja u standardnoj (8-bitnoj) i proširenoj (16-bitnoj) SCSI verziji nametnuto je upravo postojanjem bita identifikatora - u 8 ili 16-bitnoj sabirnici nemoguće je postaviti više od 8 odnosno 16 identifikacijskih bitova, a to uključuje i identifikatorski bit host adaptera - odnosno, drugim riječima, osim host adaptera, na sabirnici može biti još 7 uređaja za standardni SCSI, odnosno 15 za prošireni one.

SCSI naredbe

Gornja tablica navodi glavne SCSI naredbe primjenjive na HDD-ove. Kao iu ATA standardu, za SCSI standard postoje i obvezne naredbe, odnosno one koje mora podržavati bilo koji SCSI uređaj, i opcijske, neobavezne naredbe, čiju podršku uređaj možda ne podržava. Osim njih, postoje tzv. vendor naredbe koje nisu opisane u standardu, specifične za svakog proizvođača i često za svaku pojedinu liniju uređaja - naredbe koje proizvođač koristi u svrhu popravka ili dijagnostike uređaja. Ove naredbe su u pravilu poslovna tajna proizvođača i nigdje se ne objavljuju.

SE, LVD, HVD

Obično ćete na SCSI uređaju pronaći oznake slične onima prikazanim na slici 1. 20. Ova oznaka označava vrstu prijenosa podataka na električnoj razini. Prvi je SCSI SE (Single Ended), koji se odnosi na vrstu prijenosa podataka gdje svaki signal na sabirnici daje jedan vodič. SCSI LVD (Low Voltage Differential) i SCSI HVD (High Voltage Differential) - niskonaponski i visokonaponski diferencijalni tipovi - fizički su organizirani na isti način: za svaki signal postoje dva vodiča, jedan nosi signal pozitivnog polariteta, drugi - negativan. Razlike između HVD i LVD su u naponu u vodičima, kod LVD je manji nego kod HVD.

Riža. 20. Oznake na SCSI uređajima, nošenje informacija o električnoj vrsti prijenosa podataka

Logično je da su HVD i LVD uređaji nekompatibilni - ako spojite LVD uređaj na sabirnicu HVD uređaja, prvi će neizbježno umrijeti zbog viška napona signala. Isto se može reći i za SE i LVD uređaje - kabeli za njih su isti, ali zbog električnih karakteristika nisu kompatibilni. Međutim, LVD uređaji se mogu spojiti na SE vodiče, jer oni osjećaju napone na sabirnici i ako prime bipolarni signal u jednom paru vodiča, mogu se prebaciti na njegovo korištenje. Obično se uređaji koji mogu raditi u oba načina prepoznaju posebnom ikonom LVD/SE.

Kompatibilnost svih vrsta uređaja na jednoj sabirnici obično nije potrebna, ali ako se pojavi takva potreba, upotreba specijaliziranih adaptera prilično jednostavno rješava ovaj problem (vidi gore).

Kontinuirano povećanje taktna frekvencija bus je dovelo do potrebe da se maksimalna duljina spojnog kabela u Ultra SCSI sučelju ograniči na jedan i pol metar. Ovo je prilično nezgodno kada koristite eksterne SCSI uređaje velike brzine, ali je više nego dovoljno da osigurate povezivanje uređaja unutar kućišta računala.

Sinopsis. Izgledi i mogućnosti

SCSI sučelje je vrlo produktivno i pouzdano, ali ima i znatan broj nedostataka. Prije svega, to je visoka cijena samih uređaja - i pogona i kontrolera. Sljedeći nedostatak je složenost konfiguracije i upravljanja s kojom se mogu nositi samo obučene osobe. Konačno, posljednji nedostatak sučelja, koji ga čini još manje privlačnim korisniku, je nemogućnost prijenosa medija na drugo računalo osim ako nije opremljeno specijaliziranim SCSI adapterom...

Korištenje SCSI uređaja nije praktično za tržište standardnih osobnih računala iz vrlo jednostavnog razloga: visoke cijene. Međutim, proizvođači si ne postavljaju cilj osvojiti prosječnog potrošača: povijesno se tako dogodilo da su SCSI pogoni uglavnom poslužiteljski standard, a IDE standard za radne stanice.

U međuvremenu, SCSI diskove pomno prati najnoviji standard IDE uređaja: SATA. Brzina i performanse SATA uređaja su vrlo visoke, a njihova upotreba u poslužiteljima postaje sve popularnija. Jedini nedostatak SATA je njegov prilično slab konektor, koji je povezan s prilično čestim kvarovima ovih uređaja. Mislim da će SCSI sučelje nedvojbeno dobiti bitku sa SATA-om na polju poslužiteljskih diskova.

Razvoj SCSI standarda obećava nam u budućnosti brže uređaje s tradicionalnom SCSI pouzdanošću; Nije moguće predvidjeti skori odlazak SCSI uređaja s tržišta.

Serijski priključeni SCSI (SAS)

Najnoviji trend u svijetu SCSI uređaja je Serial Attached SCSI, sučelje koje koristi tri protokola za prijenos podataka (SSP - Serial SCSI Protocol, STP - Serial ATA Tunneled Protocol, SMP - Serial Management Protocol). Kao što je vidljivo iz naziva protokola, prva dva su namijenjena samom prijenosu podataka, posljednji je namijenjen upravljanju sučeljem. Pogone s ovim sučeljem trenutno proizvode Seagate, Samsung i Fujitsu.

Posebna značajka ovog sučelja je da se signal ne prenosi kroz dva (kao u SATA), već kroz četiri vodiča (jedan par je za primanje signala, drugi za slanje). Navedene brzine prijenosa podataka su 1,5 i 3,0 GB/s.

1. Opće informacije o sučeljima

Stvaranje moderne računalne tehnologije povezano je sa zadatkom kombiniranja u jedan kompleks različitih računalnih blokova, uređaja za pohranu i prikaz informacija, podatkovne opreme i samog računala. Ova zadaća dodijeljena je objedinjenim sustavima sučelja – sučeljima. Sučelje se shvaća kao skup sklopova koji osigurava izravnu interakciju između komponenti računalnog sustava. Sučelje osigurava odnos između komponenti funkcionalni blokovi ili sistemskih uređaja.

Glavna svrha sučelja je objedinjavanje unutarsustavnih i međusustavnih veza i sučeljnih uređaja kako bi se učinkovito implementirale napredne metode dizajna funkcionalni elementi računalni sustav.

2. Klasifikacija sučelja

1) Strojna sučelja dizajnirana su za organiziranje veza između komponenti računala, tj. neposredno za njihovu izgradnju i vezu s vanjskom okolinom.

2) Sučelja periferne opreme obavljaju funkcije sučelja procesora, kontrolera, uređaja za pohranu i opreme za prijenos podataka.

3) Sučelja višeprocesorskih sustava uglavnom su sustavi okosnica sučelja, orijentirani u jedan kompleks od nekoliko procesora, memorijskih modula, kontrolera za pohranu, ograničen prostorom.

4) Distribuirana računalna sučelja dizajnirana su za integraciju uređaja za obradu informacija koji se nalaze na znatnoj udaljenosti.

Razvoj sučelja odvija se u smjeru povećanja razine unifikacije opreme sučelja i standardizacije uvjeta kompatibilnosti, modernizacije postojećih sučelja i stvaranja potpuno novih sučelja.

3. Povijest stvaranje sučelja SCSI

Ime Shugart poznato je mnogima: ono pripada jednom od najsjajnijih pionira i ideologa industrije "pohrane" - legendarnom silicijskom olimpijcu (u smislu stanovnika Olimpa u Silicijskoj dolini) Alanu F. Shugartu, koji je u IBM-u vodio razvoj floppy i RIGID-a, zatim radio u Memorexu. Godine 1973. Shugart je prikupio vanjski kapital i osnovao tvrtku za proizvodnju 5,25-inčnih FDD diskova, Shugart Associates. Pod njegovom je upravom ova tvrtka radila godinu dana, nakon čega su Shugarta izbacili upravo oni koji su uložili u taj pothvat. Shugart se šest godina oporavljao od udarca, tijekom kojih je čak kupio ribarski brod i postao profesionalni ribar. No žudnja za visokom tehnologijom nije nestala: 1979. godine, zajedno s Finisom Connerom, osnovao je tvrtku Seagate Technologies (izvorno Shugart Technologies), nakon čega je ostao njezin čelnik gotovo dva desetljeća, tijekom kojih je tvrtka postala najveći neovisni proizvođač tvrdi diskovi(Istina, Shugart je također izbačen iz Seagatea 1998., ali to je sasvim druga priča).

Više nas zanimaju Shugart Associates, budući da su oni 1979. godine razvili SASI sučelje, najraniju verziju SCSI sabirnice. Trenutno je teško proširiti SASI kraticu; prva dva slova pouzdano znače Shugart Associates, četvrto je Interface, a treće se različito dešifrira u različitim izvorima - System, Systems ili Standard (mislim da je ispravna verzija potonja). SASI-jeve mogućnosti bile su vrlo skromne čak iu usporedbi s prvom verzijom SCSI-ja - brzina prijenosa bila je samo 1,5 MB/s, sučelje je imalo vrlo ograničen skup naredbi. Međutim, ideje ugrađene u SASI sadržavale su puno progresivnih stvari: umjesto tada sveprisutnog analognog serijskog prijenosa, korišten je 8-bitni paralelni digitalni, umjesto hrpe kontrolnih linija, sučelje je pružalo skup naredbi i radilo je na logičkoj razini, što vam omogućuje da adresirate blokove, a ne fizičke glave, cilindre i sektore.

Dvije godine kasnije, krajem 1981., kako bi potaknuli industrijsko prihvaćanje sučelja, Shugart Associates, u suradnji s NCR-om (National Cash Register), podnio je zahtjev ANSI-ju za stvaranje tehničkog odbora za doradu i standardizaciju sučelja. Takav odbor - X3T9.2 - formiran je 1982. godine, a ime sučelja promijenjeno je u bezlični opisni SCSI. Tijekom sljedećih nekoliko godina, standard je dorađen i poboljšan: propusnost je proširena, dodani su skupovi naredbi - za pisače, pogone trake, procesore, WORM i ROM uređaje. (Treba napomenuti da SCSI, za razliku od SASI-ja, nije postao samo diskovno sučelje, već neka vrsta sistemske sabirnice: teoretski, možete sastaviti puni sustav koristeći "goli" SCSI povezivanjem procesora, memorije, pogona i periferije.) Nakon predstavljanja nacrta verzije SCSI-ja 1984. Nakon odobrenja ANSI-ja, mnoge su tvrtke počele proizvoditi proizvode koji su više ili manje kompatibilni s ovim proto-standardom. Prvi službeni standard - X3.131-1986 - usvojen je 1986. (s pojavom sljedećih verzija postao je poznat kao SCSI-1).

Naknadni dodaci i poboljšanja doveli su do stvaranja SCSI-2 specifikacije.

4. Evolucija SCSI standarda

SCSI specifikacije strogo definiraju fizički i električni parametri sučelje i minimum komandi. Korištenje ovih naredbi postalo je glavna prednost SCSI sučelja jer ga je učinilo upravljivim. Razvijena u prosincu 1985., SCSI-1 specifikacija je omogućila prijenos podataka preko 8-bitne sabirnice s frekvencijom od 5 MHz. Brzina prijenosa podataka na SCSI sabirnici u standardnom asinkronom modu (ili handshake modu, odnosno kada je potrebna potvrda nakon svakog prijenosa podataka) je oko 3 MB/s. Kada se prenosi u sinkronom načinu rada, SCSI sabirnica može razviti propusnost od oko 5 MB/s.

Uređaji su bili povezani u lanac jedan za drugim. Prvi uređaj bio je spojen na SCSI sučelje na glavnom računalu, drugi na prvi i tako dalje (vidi sliku 1). Prvo i najnoviji uređaji u lancu morao biti prekinut. Na svim drugim uređajima terminacija je morala biti onemogućena. Uređaji su identificirani ID-om kratkospojnika ili prekidača (0 do 7), pri čemu se adapteru sabirnice glavnog računala obično dodjeljuje ID=7 kao najviši prioritet za pristup sabirnici.

Slika 1. Tipična shema povezivanja SCSI uređaja u obliku lanca.

Norma nije obvezivala korištenje neke specifične vrste konektora (konektora), već je samo opisivala namjenu kontakata. Najčešće korišteni D-Ribbon konektori su Centronics za PC, kao i DB-25 za Macintosh. Završetak je bio pretežno pasivan, dok su aktivni ili podesivi završetak koristili samo neki proizvođači.

U ožujku 1990. razvijena je i službeno odobrena 1992. SCSI-2 (Fast SCSI) specifikacija koja definira 18 osnovnih SCSI naredbi (Common Command Set, CCS), obveznih za sve periferne uređaje, kao i dodatne naredbe za CD-ROM i druge periferije. Postalo je moguće razmjenjivati ​​podatke bez sudjelovanja središnjeg procesora. Pojavili su se "redovi" - mogućnost prihvaćanja lanaca do 256 naredbi i njihove autonomne obrade optimiziranim redoslijedom. A ako kontroler odredišnog izvršnog uređaja primi naredbu koja ne zahtijeva nikakve vanjske interakcije, tada taj kontroler neće zauzeti sabirnicu sve dok ne postane potrebno prenijeti neke podatke. Ovdje možete vidjeti glavnu prednost SCSI-ja u odnosu na IDE, posebno u višezadaćnim okruženjima: IDE sabirnica djeluje kao pasivni signalni put od CPU-a - mora prvo izvršiti jednu naredbu prije pokretanja druge.

Pojavila su se i proširenja specifikacija čije se oznake često mogu vidjeti u cjenicima. Osnovna 8-bitna verzija - Fast SCSI (SCSI-2) - ima propusnost od 10 Mb/s. Modifikacija Wide SCSI-2 je 16-bitna verzija Fast SCSI (SCSI-2) i, sukladno tome, ima dvostruku brzinu prijenosa podataka, a također vam omogućuje povezivanje do 15 perifernih uređaja. Prefiks Ultra označava radnu frekvenciju povećanu na 20 MHz, a Ultra2 kontroleri sposobni su prenositi podatke na frekvenciji od 40 MHz. Oznake Ultra Wide ili Ultra2 Wide vrlo su česte. To znači da se koristi kombinacija opcija. Na primjer, Ultra2 Wide uređaji mogu razmjenjivati ​​informacije maksimalnom brzinom od 80 Mb/s.

Specifikacija Ultra160/m SCSI usvojena je 14. rujna 1998. godine. Glavne komponente Ultra160/m SCSI bile su: dvostruka sinkronizacija tijekom prijenosa podataka (Double Transition Clocking), kontrola integriteta podataka korištenjem cikličkog redundantnog koda (CRC) i kontrola okoline (Domain Validation). Brzine prijenosa podataka od 160 Mb/s postižu se korištenjem oba ruba signala zahtjeva/potvrde za sinkronizaciju podataka. U skladu s tim, ovo omogućuje razvojnim programerima da povećaju performanse ili pouzdanost, jer postaje moguće koristiti do 160 Mb/s propusnost sabirnice s postojećim Ultra2 SCSI interkonekcijskim kabelima ili povećati pouzdanost Ultra2 SCSI sučelja (80 Mb/s) smanjenjem frekvencija na kojoj dolazi do sinkronizacije.

Što se tiče kontrole integriteta podataka upotrebom cikličkog redundantnog koda (CRC), Ultra160/m koristi istu metodu koja se koristi u FDDI, u lokalne mreže na temelju CSMA-CD protokola i u optičkim kanalima za prijenos podataka. Nadzor okoline je inteligentna tehnologija koja ispituje podsustav za pohranu, uključujući spojne kabele, terminatore itd. Ova tehnologija prati funkcioniranje sustava unutar potrebnih specifikacija, a ako postoji opasnost od gubitka podataka, čak smanjuje brzinu prijenosa.

Prema načinu komunikacije s kontrolerom, SCSI uređaji se dijele na dvije vrste: one koji koriste single-ended i diferencijalna (diferencijalna, D) električna sučelja. Jednostrano sučelje koristi jednu žicu za svaki bit podataka ili kontrolnih signala koji se prenose i odgovarajuću žicu za uzemljenje, s informacijama koje se prenose samo jednom signalnom žicom. U diferencijalnom sučelju signal se dijeli na pozitivnu i negativnu komponentu i prenosi preko para vodiča, što omogućuje prijenos signala na velike udaljenosti bez smetnji. Izbor tipa SCSI primopredajnika određuje maksimalnu duljinu sabirnice i broj povezanih uređaja. Većina postojećih SCSI uređaja koristi jednostrane primopredajnike, što dovodi do smanjenja duljine kabela uz povećanje brzine prijenosa. Diferencijalni primopredajnici prevladavaju to ograničenje, ali je njihova cijena mnogo veća. Niskonaponska diferencijalna (LVD) tehnologija, koja je hibrid dvije gore navedene tehnologije, osmišljena je za rješavanje ovog problema. Većina novih uređaja podržava univerzalne primopredajnike, koji mogu raditi kao jednostrani i LVD primopredajnici.

Bitna dubina,

Maksimalna brzina prijenosa, Mb/s

Maksimalna duljina kabela/broj uređaja, m/kom

Broj kontakata u konektoru

6/7,25/6(0), 12/6 (LVD)

3/7,25/6(0), 12/6 (LVD)

Brzi SCSI-2, Brzi SCSI

3/15,25/15(0), 12/15 (LVD)

3/3,1,5/7,25/6 (D),12/6 (LVD)

Wide Ultra SCSI-2

3/3, 1,5/7,25/15 (D), 12/15 (LVD)

Fast-20 Wide SCSI

Wide Ultra2 SCSI-2

Fast-40 Wide SCSI

Ultra3 Wide SCSI

Tu je i 80-pinski konektor za spajanje uređaja u Hot Swap modu. Posebna značajka ovog konektora je prisutnost energetskih kontakata zajedno s kontaktima za prijenos podataka i upravljačkih signala.

5. Kako izgleda i od čega se sastoji SCSI kontroler?

Ovdje je slika najjednostavnijeg FastSCSI kontrolera na PCI sabirnici.

Kao što vidite, konektori zauzimaju najviše prostora. Najveći (i najstariji) je 8-bitni interni konektor uređaja, koji se često naziva suziti, sličan je IDE konektoru, samo što ima 50 pinova umjesto 40. Većina kontrolera također ima vanjski priključak; kao što ime sugerira, vanjski SCSI uređaji se mogu i trebaju spojiti na njega. Slika prikazuje 50-pinski mini-sub D konektor.

Za Wide uređaje koristi se sličan, ali sa 68 pinova; pričvršćivanje se također ne koristi u obliku zasuna, već s vijcima - poput COM miševa i pisača. Čak je manji od uskog zbog veće gustoće kontakta. (Usput, unatoč nazivu, široki vlak je također uži od uskog). Ponekad možete pronaći stara verzija vanjski konektor - samo centroniks. Isti takav (izvana, ali ne funkcionalno:) možete pronaći na svom pisaču. Neki uređaji, kao što je IOmega ZIP Plus i oni dizajnirani za Mac, koriste uobičajeni 25-pinski Cannon (D-SUB), kao modem. Mini-centronics se također koriste za vanjske veze velike brzine. Evo cijele tablice:

(veličine su skoro originalne)

Domaći

Niska gustoća 50-pinski

povezivanje unutarnjih uskih uređaja - HDD, CD-ROM, CD-R, MO, ZIP. (kao IDE, samo za 50 pinova)

High-Density 68-pin

povezivanje internih širokih uređaja, uglavnom HDD-a

Vanjski

povezivanje vanjskih sporih uređaja, uglavnom skenera, IOmega Zip Plus. najčešće na Macu. (kao modem)

Niska gustoća 50-pinski

ili Centronics 50-pinski. vanjski priključak skenera, streamera. obično SCSI-1.

50-pinski priključak visoke gustoće

ili Micro DB50, Mini DB50. standardni vanjski uski konektor

High-Density 68-pin

ili Micro DB68, Mini DB68. standardni vanjski široki konektor

High-Density 68-pin

ili Micro Centronics. Prema nekim izvorima, koristi se za vanjsko povezivanje SCSI uređaja.

Kao što znate, svaki uređaj za rad zahtijeva softversku podršku. Za većinu IDE uređaja minimalni je ugrađen u BIOS matične ploče; za ostale su potrebni upravljački programi za različite operativne sustave. Za SCSI uređaje stvari su malo kompliciranije. Za podizanje sustava sa SCSI tvrdog diska po prvi put i rad u DOS-u, potreban vam je vlastiti SCSI BIOS. Ovdje postoje 3 opcije.

1. SCSI BIOS čip je na samom kontroleru (kao na VGA karticama). Kada se računalo podigne, ono se aktivira i omogućuje vam pokretanje sa SCSI tvrdog diska ili, na primjer, CDROM-a, MO. Kada koristite netrivijalni operativni sustav (Windows NT, OS/2, *nix), uvijek se koriste upravljački programi za rad sa SCSI uređajima. Također su neophodni za rad uređaja koji to nisu tvrdi diskovi, pod DOS-om.

2. SCSI BIOS slika je flashirana u flash BIOS matične ploče. Nadalje prema točki 1. Obično se SCSI BIOS dodaje BIOS-u ploča za kontroler baziran na NCR 810 čipu, Symbios Logic SYM53C810 (to je ovaj na prvoj slici) ili Adaptec 78xx. Ako želite, možete upravljati ovim procesom i promijeniti verziju SCSI BIOS-a na noviju. Ako je dostupno na matična ploča SCSI kontroler koristi upravo ovaj pristup. Ova opcija je i ekonomski isplativija :) - kontroler bez BIOS čipa je jeftiniji.

3. Uopće ne postoji SCSI BIOS. Rad svih SCSI uređaja osiguravaju samo upravljački programi operativnog sustava.

Osim podrške za dizanje sa SCSI uređaja, BIOS obično ima još nekoliko funkcija: postavljanje konfiguracije adaptera, provjera površine diska, formatiranje niske razine, postavljanje parametara inicijalizacije za SCSI uređaje, postavljanje broja uređaja za pokretanje itd.

Sljedeća primjedba proizlazi iz prve. Kao što znate, matične ploče obično imaju CMOS. BIOS pohranjuje postavke ploče u njemu, uključujući konfiguraciju tvrdih diskova. Za SCSI BIOS često je potrebno pohraniti i konfiguraciju SCSI uređaja. Tu ulogu obično obavlja mali čip poput 93C46 (flash). Spaja se na glavni SCSI čip. Ima samo 8 krakova i nekoliko desetaka bajtova memorije, ali se njegov sadržaj zadržava čak i kada se isključi napajanje. U ovom SCSI čipu, BIOS može spremiti i parametre SCSI uređaja i svoje vlastite. Općenito, njegova prisutnost nije povezana s prisutnošću mikro kruga sa SCSI BIOS-om, ali, kako pokazuje praksa, obično se instaliraju zajedno.

Ovdje možete vidjeti UltraWide SCSI kontroler tvrtke ASUSTeK. Već ima SCSI BIOS čip. Također možete vidjeti unutarnje i vanjske Wide konektore.

Na posljednjoj slici (nisam je mogao brzo pronaći :) vidi se dvokanalni Ultra Wide SCSI kontroler. Njegova specifikacija uključuje sljedeće stavke: RAID razine 0,1,3,5; Ponovna izgradnja pogona zbog kvara; Hot Swap i on-line ponovna izgradnja; cache memorija 2, 4, 8, 16, 32 Mb; Flash EEPROM za SCSI BIOS. Vrlo je jasno vidljiv procesor 486, koji očito pokušava upravljati svim tim stvarima.

Također možete pronaći na SCSI kontrolnoj ploči

• LED dioda aktivnosti SCSI sabirnice i/ili konektor za njegovo spajanje
• konektori memorijskih modula
• kontroler diskete (uglavnom na starijim Adaptec pločama)
• IDE kontroler
• zvučna kartica(na ASUSTeK karticama za MediaBus)
• VGA kartica

Ostale SCSI kartice

Često skeneri i drugi spori SCSI uređaji dolaze u paketu s jednostavnim SCSI kontrolerom. Obično je to SCSI-1 kontroler na ISA sabirnici od 16 ili čak 8 bita s jednim (vanjskim ili unutarnjim) konektorom. Nema BIOS ni eeprom, često radi bez prekida (polling mode), ponekad podržava samo jedan (a ne 7) uređaja. U osnovi, takav se kontroler može koristiti samo s vlastitim uređajem, jer Postoje drajveri samo za to. Međutim, uz određenu vještinu, možete se na njega spojiti npr HDD ili streamer. Ovo je opravdano samo u slučaju nedostatka novca i vremena (ili sportskog interesa :), jer standardni SCSI kontroler, kao što je već spomenuto, može se kupiti za 20-40 dolara i ima red veličine manje problema i mnogo više mogućnosti.

6. Koncept SCSI

SCSI sabirnica je ulazno/izlazna sabirnica, a ne sistemska sabirnica ili sučelje na razini instrumenta. Mogućnosti sučelja kao što je SCSI sabirnica posebno su učinkovite za strojeve koji zahtijevaju povezivanje više diskova ili drugih uređaja. SCSI sučelje povećava fleksibilnost i procesorsku snagu sustava, budući da omogućuje povezivanje nekoliko različitih kontrolnih jedinica na istu sabirnicu, koje mogu izravno komunicirati jedna s drugom. Brzina prijenosa podataka na sabirnici svakako neće biti ograničavajući čimbenik, budući da ta brojka za SCSI sabirnicu trenutno doseže 40 MB/s.

SCSI sabirnica pruža mogućnost povezivanja do osam uređaja. Na prvi pogled ovo se može činiti kao prilično ozbiljno ograničenje, međutim, kada uzmete u obzir da svaki uređaj može predstavljati osam logičkih blokova, a svaki logički blok može predstavljati 256 logičkih podblokova, onda je očito da ovdje ima više nego dovoljno potencijala za proširenje .

Svakom uređaju SCSI sabirnice mora se dodijeliti jedinstveni ID, čija se vrijednost obično postavlja pomoću preklopnih kratkospojnika izravno na uređaju. ID obavlja dvije funkcije: identificira uređaj na sabirnici i određuje njegov prioritet u arbitraži pristupa sabirnici (što je veći broj uređaja, veći mu je prioritet).

Svaki od osam mogućih sabirničkih uređaja može igrati ulogu pokretača, izvršitelja (cilja) ili kombinirati obje ove uloge. Inicijator je dio glavnog (glavnog) SCSI adaptera, koji služi za spajanje glavnog računala na SCSI sabirnicu. U tipičnom sustavu jedan ili više izvršitelja povezani su s jednim inicijatorom. Složeniji sustav može sadržavati više od jednog SCSI host adaptera (više inicijatora). U takvim sustavima, interakcija se može uspostaviti ne samo između bilo kojeg procesora i bilo koje upravljačke jedinice, već i između host adaptera, budući da je sam host adapter SCSI sabirnica i može igrati ulogu i pokretača i izvršitelja. Dva PU-a (oba izvršitelja), međutim, ne mogu međusobno komunicirati, budući da samo par inicijator - izvršitelj može razmjenjivati ​​podatke na sabirnici u bilo kojem trenutku.

Host adapter sadrži hardver i softver za povezivanje s CPU-om.

Sučelje SCSI kontrolera i sistemske sabirnice može biti ili vrlo jednostavno (temeljeno na principu softverskog prozivanja I/O kanala) ili složenije (omogućuje brzu razmjenu podataka u izravnom pristupu memoriji, DMA). Takvi kontroleri prihvaćaju naredbe visoke razine i oslobađaju CPU od potrebe za obradom i kontrolom signala SCSI sabirnice.

Softver glavnog računala je pojednostavljen jer ne mora uzeti u obzir fizičke karakteristike određenog uređaja. SCSI sučelje koristi logičke, a ne fizičke adrese za sve blokove podataka.

7. Faze rada autobusa SCSI

Protokol SCSI sabirnice ima osam različitih faza:

Besplatan autobus - “Autobus je besplatan”

Arbitraža - "Arbitraža"

Odabir - “Odabir”

Ponovna selekcija – “Obrnuti odabir”

Naredba - "Tim"

Podaci - “Podaci”

Status - "Status"

Poruka - “Poruka”

Posljednje četiri faze nazivaju se fazama prijenosa informacija. SCSI sabirnica može biti samo u jednoj od ovih osam faza u bilo koje vrijeme.

Faza "Bus free" znači da nijedan uređaj nije uključen ovaj trenutak ne radi SCSI sabirnicu u aktivnom načinu rada i sabirnica je slobodna za promet. Ova faza obično nastupa nakon resetiranje sustava ili nakon resetiranja sabirnice signalom RST. Znak faze "Bus free" je odsutnost signala zauzetosti BSY i uzorkovanja SEL.

Sabirnica prelazi u fazu “Arbitraže” kada neki SCSI uređaj želi preuzeti kontrolu nad sabirnicom, odnosno postati inicijator na sabirnici. To se događa u slučajevima kada inicijator želi odabrati izvršitelja ili izvršitelj želi ponovno odabrati inicijatora koji je to prethodno tražio. Autobus se može prebaciti samo na fazu "Arbitraža" iz faze "Bus Free". Nakon što uređaj utvrdi da je autobus slobodan, počinje faza arbitraže. Da biste to učinili, BSY signal se generira na odgovarajućoj podatkovnoj liniji

Izdaje se ID SCSI uređaja (ID – bit). Štoviše, svaki

od osam mogućih SCSI bus uređaja može izdati vlastiti ID bit

samo na podatkovnu liniju koja mu je dodijeljena kao znak njegova sudjelovanja

u arbitraži. Uređaj s najvećom ID vrijednošću pobjeđuje u arbitraži i preuzima kontrolu nad sabirnicom.

Faza dohvaćanja omogućuje inicijatoru odabir izvršitelja koji će pokrenuti izvršenje odgovarajuće funkcije, kao što je naredba READ read ili READ write. Prema SCSI-2 specifikacijskom protokolu, faza dohvaćanja uvijek se događa nakon faze arbitraže. SCSI-1 specifikacija osigurava sustav s jednim inicijatorom gdje arbitraža nije potrebna, a faza uzorkovanja može se ući odmah nakon faze bez sabirnice. U oba slučaja, za uzorkovanje izvršitelja, inicijator šalje svoj ID bit na odgovarajuću podatkovnu liniju SCSI sabirnice i generira SEL signal uzorka.

Opcijska faza resamplinga moguća je kada izvođač želi obnoviti komunikaciju s inicijatorom koji mu je prethodno poslao naredbu. Ova je faza u načelu slična fazi uzorkovanja, osim što I/O linija postaje aktivna zajedno sa SEL signalom uzorkovanja, što omogućuje razlikovanje dviju faza.

Faze naredbe, podataka, statusa i poruke čine grupu faza prijenosa informacija jer se sve koriste za prijenos podataka ili kontrolu informacija preko podatkovne sabirnice. Za njihovo razlikovanje koriste se signali C/D - upravljanje, I/O - ulaz-izlaz i MSG - poruka koje generiraju izvršitelji, čime se kontroliraju svi prijelazi iz jedne faze u drugu. Za kontrolu prijenosa podataka između izvršitelja i inicijatora u fazama prijenosa informacija koriste se signali iz REQ/ACK linija - zahtjev/potvrda (u SCSI-2 verziji se dodatno koriste REQB/ACKB linije).

Stvarna razmjena podataka može se vršiti na sinkroni ili asinkroni način. U oba slučaja, signalne linije ACK i REQ koriste se za izvođenje rukovanja. Za izvođača, način sinkronog prijenosa nije obavezan. Inicijator može zahtijevati od izvođača da izvrši sinkroni prijenos, ali ako potonji odbije taj zahtjev, tada će se koristiti asinkroni način.

Za prijenos podataka na inicijator u asinkronom načinu rada, podređeni ih šalje na podatkovne linije SCSI sabirnice zajedno s REQ signalom. Podaci se moraju držati na sabirnici dok se od inicijatora ne primi ACK. Nakon toga, sljedeći podatak se šalje na sabirnicu i proces se ponavlja. Ako se prijenos podataka treba dogoditi u suprotnom smjeru, podređeni uređaj izdaje signal REQ koji pokazuje da je spreman primiti podatke. Inicijator šalje podatke u podatkovnu liniju SCSI sabirnice i zatim generira ACK signal. Inicijator nastavlja držati podatke na sabirnici sve dok se REQ linija ne prebaci u pasivno stanje. Izvršitelj tada resetira REQ signal, inicijator izdaje nove podatke i proces se ponavlja.

Ako su uređaji pristali koristiti način sinkrone razmjene u fazi poruka, tada podređeni uređaj neće čekati da stigne ACK signal prije izdavanja REQ signala za primanje sljedećih podataka. Može generirati jedan ili više REQ impulsa bez čekanja na odgovarajuće ACK impulse (do unaprijed određenog maksimuma koji se naziva REQ/ACK pomak).

Kako se izdaju svi zakazani REQ-ovi, izvršitelj uspoređuje broj REQ-ova i ACK-ova kako bi osigurao da je svaka grupa podataka uspješno primljena. Prilikom pripreme moda sinkrone razmjene, uređaji postavljaju pomak REQ/ACK i razdoblje prijenosa. Razdoblje prijenosa određuje vremenski interval između kraja prijenosa sljedećeg bajta i početka prijenosa sljedećeg.

8. SCSI naredbe

Prethodne specifikacije sučelja za tvrde diskove (kao što je gore spomenuti ESDI) omogućavale su serijski prijenos jednog po bita, s kontrolom pogona koja se provodila na zasebnim žicama (linijama), od kojih je svaka obavljala određenu funkciju. Na primjer, jedna specifična signalna linija odredila je pomak glave za čitanje/pisanje tvrdog diska, druga - smjer pomaka, treća - vrstu operacije (čitanje ili pisanje), četvrta je služila za prijenos podataka u potreban format. Stoga je kontroler koji se koristi ovisio o vrsti tvrdog diska.

SCSI je sposoban izvršavati naredbe visoke razine, kao što je upit o vrsti uređaja spojenog na sabirnicu pomoću naredbe Inquiry. Stoga, osim specificiranja fizičkih karakteristika sabirnice (vrsta konektora, razine napona, raspored pinova itd.), standard za svaku vrstu periferije (tvrdi disk, CD-ROM itd.) definira podržane naredbe i njihove odgovarajuće odgovore (reda 12 za svaku vrstu periferije). Standardne SCSI-1 naredbe grupirane su prema šest vrsta uređaja, kao što je prikazano u tablici 1.

Tablica 1. Grupe naredbi prema tipovima podržanih uređaja.

Tip uređaja

Ime

Tipična funkcija

Nasumični pristup za čitanje/pisanje (tvrdi disk)

Adrese logičkih blokova, duljina bloka koji se upisuje

Serijski pristup (pogon trake)

Čitajući sljedeći unos

Kontrola izgleda stranice

CPU

Slanje i primanje

WORM (CD-ROM snimač)

Velika veličina, može se ukloniti

Nasumični pristup samo za čitanje

Adrese logičkih blokova, čitanje duljine bloka

Kada ciljni uređaj zatraži naredbu, kao u primjeru kada PC pristupa disku, inicijator odgovara slanjem 6 bajtova informacija o naredbi. Ovi se bajtovi koriste za određivanje naredbe i identifikaciju uređaja. Zajedno se nazivaju blok deskriptora naredbi (CDB). Prvi bajt (točnije bajt broj 0) određuje vrstu instrukcije ili operacijskog koda (opcode). Neki od najčešćih kodova imaju sljedeća značenja (u heksadecimalnom obliku):

00 Ispitni uređaj spreman;

03 Oblikovanje;

08 Čitanje;

0A Napiši;

0B Traži.

Značenje preostalih bajtova ovisi o specifičnom operacijskom kodu. Na primjer, u slučaju naredbe Write (kod 0A) one imaju sljedeće značenje:

Bajt 0 Šifra operacije 0A;

Bajt 1 Logički broj uređaja u bitovima 5 i 6,

bitovi 1 do 4 određuju adresu logički blok;

Bajt 2 Adresa logičkog bloka;

Bajt 3 Adresa logičkog bloka;

Bajt 4 Bitovi 2 do 5 specificiraju duljinu prijenosa;

Bajt 5 Bit 1 - zastavica; bitove 6 i 7 dodjeljuje proizvođač.

Naredbe se prenose asinkrono. Međutim, ako odgovor sadrži podatke, oni se mogu prenijeti sinkrono, kao u slučaju naredbe Inquiry, kao odgovor na koji ciljni uređaj šalje ASCII string koji identificira njegovu vrstu (taj se odgovor često prikazuje na monitoru računala prilikom učitavanja SCSI-ja). vozači).

9. Host adapteri

Glavni adapter implementira funkcije sučelja SCSI sabirnice sa sistemskim resursima, prvenstveno sa sistemskom sabirnicom i operativnim sustavom računala. Obično djeluje kao inicijator na SCSI sabirnici, iako se u složenim (na primjer, višeprocesorskim i višestrojnim) SCSI sustavima može dinamički mijenjati (inicijator/izvršitelj).

Glavne funkcije glavnog adaptera, koje određuju njegovu strukturu i karakteristike, uključuju:

Implementacija protokola sabirnice SCSI, kao i fizičke i električne specifikacije standarda;

Sučelje s hardverskim i softverskim resursima sustava

Implementaciju protokola SCSI sabirnice obično provodi specijalizirani LSI kontroler sabirnice SCSI. Tipično, ovaj krug također osigurava implementaciju električnih specifikacija standarda.

Sučelje sa hardverom sustava uključuje, prije svega, usklađivanje dubine bita i propusnost SCSI sabirnica i sabirnica glavnog sustava, kao i implementacija naprednih načina pristupa memorija sustava. Struktura čvora za usklađivanje širine sabirnice ovisi o namjeni glavnog adaptera i verziji korištenog SCSI standarda (8 bita za SCSI-1; 16 ili 32 bita za SCSI-2). Glavno sredstvo za usklađivanje propusnosti sustava i SCSI sabirnica je međuspremnik, obično implementiran u obliku FIFO međuspremnika ili dual-port RAM-a. Najčešći algoritam za pristup memoriji sustava je izravan pristup, najčešće implementiran korištenjem DMA kontrolera glavnog sustava.

Uparivanje sa programski sustavi pretpostavlja prisutnost SCSI upravljačkog programa za određeni OS.

Karakteristike modernih host adaptera

Među LSI SCSI kontrolerima koji se koriste za AT sabirnicu dominiraju modeli tvrtke NCR. Slijede dobro poznati WD33C93 tvrtke Western Digital i ALC 6250/60 tvrtke Adaptec (SAD). Glavni adapter najčešće podržava i sinkroni i asinkroni način razmjene preko SCSI sabirnice. Brzina razmjene značajno ovisi o vrsti korištenog kontrolera. U jednostavnim host adapterima, kreće se od 0,25 do 1 MB/s u asinkronom i sinkronom načinu rada.

Veličina međuspremnika podataka također varira u prilično širokom rasponu: od upotrebe internih međuspremnika malog kapaciteta LIC SCSI kontrolera do RAM-a velikog kapaciteta (1 MB). Posjedovanje velikog međuspremnika značajno povećava cijenu adaptera glavnog računala.

10. SCSI kabeli

Kako bi se osigurala otpornost na smetnje, vanjski SCSI kabeli ne samo da koriste upredene parice, već su i raspoređeni u tri koncentrična sloja (vidi sliku 2). Središnji, unutarnji sloj sadrži tri para: Request, Acknowledge i Ground. Srednji – međusloj – služi za prijenos upravljačkih signala. Treći - vanjski - sloj dizajniran je za prijenos podataka i informacija o paritetu. U srednjem sloju, parovi su upleteni u suprotnom smjeru u usporedbi sa susjednim vanjskim i unutarnjim slojevima kako bi se smanjila kapacitivna sprega između slojeva. Postavljanje jezgri za prijenos kontrolnih signala u srednji sloj osigurava da nema interferencije između podataka i signala zahtjeva/potvrde.

Slika 2. Prikaz presjeka vanjskog SCSI kabela.

Iako je cijeli kabel kao cjelina izoliran PVC oblogom, takva izolacija nije prikladna za pojedinačne parove, budući da njegove električne karakteristike jako ovise o temperaturi, a uz to ima i vrlo veliki kapacitet. Ovakav dizajn kabela u konačnici utječe na njegovu cijenu. Ipak, nismo toliko bogati da možemo kupovati jeftine stvari.

11. Programska podrška SCSI uređaja

Zadatak programiranja SCSI sustava i uređaja je višerazinski i može se podijeliti na sljedeće relativno neovisne podzadatke:

Programiranje perifernog hardvera.

Implementacija SCSI protokola sabirnice.

Implementacija SCSI naredbi.

Pristup SCSI uređajima OS-a i aplikacijskim zadacima.

Nažalost, na svim navedenim razinama rješenja koja se koriste u praksi su nedovoljno unificirana, mnoge renomirane tvrtke nude svoje originalne, ali često nekompatibilne pristupe. S obzirom da trenutno, u području programiranja SCSI uređaja, standard još nije nastao, preporučljivo je razmotriti najviše zanimljiva rješenja na svakoj razini.

12. Programiranje perifernog hardvera

Zbog specifičnosti fizičkih principa njihove implementacije, krajnja karika u sredstvima programske potpore upravljačkoj jedinici neizbježno su visokospecijalizirani programi. niska razina. Zbog činjenice da je programiranje na ovoj razini teško čak i za opće sistemske programere, a da ne spominjemo aplikacijske programere, postoji tendencija povećanja razine alata za programiranje CP-a maskiranjem specifičnosti CP-a na razini tzv. firmware-a (internog softver). Primjer je maskiranje funkcija izravne kontrole diskovnih pogona na razini internih naredbi diskovnih kontrolera WD2010,8272 itd.

Međutim, samo specijalizirani programi dosežu razinu registra kontrolera. Trenutno se upravljačke jedinice obično programiraju na razini BIOS funkcija sustava, a programi više razine općenito koriste standardne OS funkcije.

Korištenje SCSI sučelja dodatno povećava razinu programiranja upravljačke jedinice korištenjem skupa općih naredbi definiranih standardom. Za aplikacijskog programera korištenje standardnih BIOS funkcija postaje praktički nemoguće.

Međutim, kao element upravljanja uređajem, naravno

pohranjuju se na softverskoj razini PU kontrolera i implementiraju ih ili lokalni mikroprocesor (MP) kontrolera ili mikrokontroler ugrađen u osnovni LSI PU kontrolera.

Kako bi se sačuvalo nagomilano softver elektronike upravljačke ploče, trenutno se široko koristi emulacija standardnih sučelja upravljačke ploče, što uključuje pretvaranje SCSI logičkih adresa u fizičke adrese određenog uređaja. Primjer je SmartConnex/ISA kontroler iz Distributed Processing E Technology. Koristi sučelje poznatog kontroler diska WD1003 iz Western Digitala, zbog čega računalo "vidi" kontroler kao običan uređaj kompatibilan sa ST-506 sučeljem.

U stvarnosti, emulaciju sučelja izvodi vozač nevidljiv korisniku, koji se pamti tijekom formatiranja u zadnjem NMD bloku. Odgovarajući upravljački programi dostupni su za najčešće operativne sustave

(MS-DOS,OS/2,Xenix/Unix,Novell NetWare). Instalacija SmartConnex kontrolera u sustav provodi se pomoću posebna korisnost koje isporučuje tvrtka.

Dobro poznati WD 33C92/93 kontroleri iz Western Digitala čak imaju ugrađenu naredbu za pretvaranje logičkih formata adresa u fizičke.

Stoga mogu implementirati različite PU-ove u SCSI standard

koristiti fragmente gotovih programa koji podržavaju standardne kontrolne funkcije u MS-DOS-u kao što su INT 13, INT 11 itd.

Treba napomenuti da ovaj pristup izgleda ne odgovara u potpunosti SCSI ideologiji, te će se u budućnosti koristiti posebni programi za izravno upravljanje SCSI uređajem temeljeni na SCSI naredbama.

13. SCSI protiv IDE

Rasprava "Što je bolje: IDE ili SCSI" jedna je od najčešćih u mnogim news grupama. Broj poruka i članaka na ovu temu je jako velik. Međutim, ovo je pitanje, kao i ono famozno “Windows NT ili OS/2 ili Unix,” nerješivo u ovoj formulaciji. Najčešća i ispravna reakcija na njih je "Zašto?" Nakon što ste detaljnije razmotrili ovo pitanje, možete sami odlučiti je li SCSI potreban za vas.

Recimo vam detaljnije što jednostavni SCSI kontroler može pružiti u usporedbi s IDE i zašto biste ga trebali odabrati ili ne.

SCSI ponuda

EIDE/ATAPI prigovori

SCSI odgovor

mogućnost spajanja 7 uređaja na jedan kontroler (Wide - 15)

jednostavno je instalirati 4 IDE kontrolera i bit će ukupno 8 uređaja

Svaki IDE kontroler treba prekid! A samo 2 će biti s UDMA/33. A 4 UWSCSI je 60 uređaja :)

širok izbor povezanih uređaja

IDE ima CDD, ZIP, MO, CD-R, CD-RW

Jeste li sigurni da imate drivere i programe za sve ovo? i više? ali za SCSI možete koristiti bilo koji, uključujući one uključene u OS

mogućnost povezivanja unutarnjih i vanjskih uređaja

Odvojivi stalak ili LPT-IDE

Ukupna duljina SCSI kabela može biti do 25 metara. U regularnim verzijama 3-6m *

ako ne overclockate PCI sabirnicu, možete to učiniti za metar

možete koristiti tehnologije predmemoriranja i RAID za dramatično poboljšanje performansi i pouzdanosti

Prije su postojali Tekrami za predmemoriranje, ali sada postoje RAID-ovi za IDE

ne radi i uopće nije ozbiljno

* Važno je napomenuti da se pri korištenju Ultra ili Ultra Wide SCSI sučelja nameću dodatna ograničenja na kvalitetu spojnih kabela i njihovu duljinu, zbog čega maksimalna duljina veze može biti značajno smanjena.

Kako bismo izbjegli dojam da je IDE jako loš i da bi se trebali sramiti njegovog korištenja, spomenimo i pozitivne kvalitete IDE sučelja, dijelom u svjetlu gornje tablice:

1. Cijena. Ponekad je neporecivo Vrlo važno.

2. Ne treba svatko spajati 4 HDD-a i 3 CDD-a. Često su dva IDE kanala više nego dovoljna, a sve vrste skenera dolaze sa svojim karticama.

3. Teško je koristiti kabel dulji od 80cm u minitower kućištu :)

4. IDE HD se puno lakše instalira, ima samo jedan jumper, a ne 4-16 kao na SCSI :)

5. Većina matičnih ploča već ima IDE kontroler

6. IDE uređaji uvijek imaju 16-bitnu sabirnicu, a za modele usporedive cijene IDE pobjeđuje u brzini.

Sada o cijeni. Najjednostavniji SCSI na ISA sabirnici košta oko 20 dolara, ali sada nitko ne treba takve stvari, pa ih možete pronaći jeftinije. Sljedeća opcija je kontroler na PCI sabirnici. Najjednostavnija opcija FastSCSI košta oko 40 dolara. Međutim, sada postoji mnogo matičnih ploča na koje se može instalirati Adaptec 7880 UltraWideSCSI za samo +70 USD. Čak i poznati ASUS P55T2P4 i P2L97 imaju SCSI opcije. Za UWSCSI kartice cijena varira od 100 do 600 dolara. Postoje i dvokanalni (kao IDE na Intel Triton HX/VX/TX) kontroleri. Njihova cijena je naravno viša. Imajte na umu da se u slučaju SCSI-a, za razliku od IDE-a, gdje je teško smisliti nešto novo, za dodatni novac kontroleri mogu proširiti funkcijama cache kontrolera, RAID-0..5, hotswapa itd., pa govorimo o gornjoj troškovno ograničenje regulatora nije posve točno.

I na kraju o brzini. Kao što znate, danas je maksimalna brzina prijenosa informacija preko IDE sabirnice 33Mb/s. Za UWSCSI, isti parametar doseže 40Mb/s. Glavne prednosti SCSI-ja pojavljuju se pri radu u multitasking okruženjima (dobro, malo u Windows95:). Mnogi testovi provedeni pod WindowsNT pokazuju nedvojbenu prednost SCSI-ja. Ovo je možda najpopularniji OS danas, za koji je korištenje SCSI više nego opravdano. Mogu postojati i specifični zadaci (povezani, na primjer, s video obradom) za koje je jednostavno nemoguće koristiti IDE. O razlikama unutarnje arhitekture, koji također utječu na performanse, nećemo raspravljati u ovom članku, jer ima previše posebnih pojmova. Napomenimo samo da dok promatramo razvoj IDE-a, iznenađeni smo kada primijetimo da dobiva mnoge SCSI značajke, ali, nadamo se, one se neće potpuno spojiti.

Bibliografija

1. Mikhail Guk: “PC sučelja. Imenik" "Petar", 1999.

2. A.P. Pjatibratov:

"Računala, sustavi i mreže"

3. A.A. Myachev, V.N. Stepanov:

“Osobna računala i mikroračunala”

M.: “Radio i komunikacije”, 1998.

4. A.A. Mjačev:

"IBM PC sučelja", 1992.

5. Stefan Feutz: “Windows 98 za korisnika”

K.: Trgovačko-izdavački biro BHV, 1998.;

6. “PC računalstvo”: “IDE vs SCSI”

7. "PC Magazine": "Sučelje IDE"

Podučavanje

Trebate pomoć u proučavanju teme?

Naši stručnjaci savjetovat će vam ili pružiti usluge podučavanja o temama koje vas zanimaju.
Pošaljite svoju prijavu naznačite temu upravo sada kako biste saznali o mogućnosti dobivanja konzultacija.

Budući da je svijet svjedočio brzoj evoluciji osobnog računala, a računalo se od vrlo skupog i velikog računalnog stroja kojim se koriste rijetke tvrtke i korporacije pretvorilo u predmet svakodnevne uporabe stotina milijuna ljudi, deseci tehnologija su se promijenili . Uključujući tehnologije povezane s korištenjem određenih sabirnica, konektora i perifernih uređaja. Standardi povezivanja koji se koriste za povezivanje s računalom, kao što su SCSI, SATA i IDE, nisu bili iznimka.

SCSI

Priča
Oko 70-ih javlja se potreba za fizičkim i logička sučelja između perifernih uređaja i računala. Inače, čovjek po imenu Alan F. Shugart, po kojem je sučelje kasnije dobilo ime (Shugart Computer Systems Interface), došao je na ideju da koristi uređaj koji djeluje kao most između tvrdog diska i računala. Razvijen je 50-pinski ravni konektor, poznat i komercijalno prodavan kao SCSI-I. Ovako izgleda standard.

Ovaj su standard podržali mnogi proizvođači i čelnici industrije tog vremena. Od tada je objavljeno nekoliko verzija ovog sučelja, a iako se danas smatra više-manje zastarjelim, neka starija računala ga još uvijek koriste.
Prva verzija koristila je 50-pinski ravni konektor. Dok su prvi SCSI konektori koristili paralelna sučelja, moderniji SCSI konektori rade preko serijskog sučelja. Serijsko SCSI sučelje, u usporedbi s paralelnim, omogućuje veću brzinu prijenosa podataka.
SCSI se može instalirati fizički na matičnu ploču ili se može implementirati pomoću adaptera.
Skladištenje
SCSI vam omogućuje korištenje do 7 - 15 (ovisno o širini sabirnice) povezanih uređaja. To vam omogućuje spajanje svih vaših uređaja na jednu ploču, umjesto kupnje različitih ploča za različite uređaje, što će neizbježno povećati troškove.
Ubrzati
Moderne verzije mogu prenositi podatke do 80 megabajta/sek. Moderni uređaji SCSI je kompatibilan s prethodnim verzijama, tj. Ako je priključen stariji uređaj, SCSI sabirnica će ga i dalje podržavati, iako brzina prijenosa podataka može biti smanjena.

Cijena
SCSI je uvijek bio skupo rješenje. Nove verzije ga nisu smanjile. S obzirom da postoji najmanje 10 različitih (3 nove generacije) tipova, ne planira se skoro potpuno povlačenje ovog tipa sučelja s tržišta. Prednost SCSI-ja je njegova podrška za razne uređaje, od matričnih printera, skenera, crtača, do modernih tipkovnica i miševa, te njegova brzina.

IDE

Priča
IDE (Integrated Drive Electronics) sučelje razvila je tvrtka Western Digital Electronics u suradnji s Control Data Corporation i Compaq Computers, a lansirana je 1986. godine. Sredinom 90-ih IDE-ATA tehnologija je već bila posvuda podržana i gotovo je u potpunosti zamijenila SCSI sabirnicu. Kratica PATA (Parallel ATA) danas se široko koristi za označavanje IDE, što naglašava da se za prijenos podataka koristi paralelno sučelje. Za razliku od SCSI, u IDE se kontroler nalazi u samom uređaju, a ne kao zasebna ploča.
IDE je u početku imao kabel od 40 žica, koji je kasnije zamijenjen kabelom od 80 žica. Ovdje je primjer IDE tvrdog diska.

Veza
PATA vam omogućuje povezivanje dva uređaja po kanalu.
Ubrzati
Najviše najnovije verzije može podržati brzine prijenosa podataka do 133 MB/s.
Cijena
PATA, nasljednik SCSI-ja, bio je izuzetno uspješan zbog niske cijene i najbolje vrijednosti za novac. PATA sučelja još uvijek se koriste u velikim industrijskim instalacijama, ali u potrošačkim sustavima gotovo ih je zamijenila SATA tehnologija.

SATA

Priča
Serial ATA tehnologija nastala je na prijelazu stoljeća i zamijenila je PATA (IDE). 2003. godine SATA je lansiran uz veliku pompu iu samo deset godina zauzeo je 98% tržišnog udjela osobnih računala. SATA je izvorno lansiran sa sučeljem koje podržava brzine od 1,5 Gbps, moderna verzija (SATA Revision 3.0) može prenositi podatke brzinama do 6 Gbps.

Primjer spajanja tvrdog diska na .

Veza
SATA koristi serijski priključak i podržava hot-plug tehnologiju. S tehnologijom Plug and Play, komponente računala mogu se zamijeniti bez gašenja sustava.
Podatkovni kabel ima 9 pinova i nije duži od jednog metra. SATA kabel ima puno manje jezgri od PATA kabela i, kao rezultat toga, znatno je uži. Zahvaljujući tome, u sustavima s takvim konektorima moguće je bolje hlađenje. Mnogo je lakše i praktičnije spojiti uređaje na sam konektor. Osim toga, dolaskom SATA-a možete zaboraviti na razlikovanje uređaja na Master i Slave. Na svaki uređaj spojen je poseban kabel. SATA dolazi u nekoliko varijanti, uključujući mini-SATA konektor za male diskove i E-SATA konektor, koji se koristi za spajanje vanjskih uređaja.
Ubrzati
Prvi SATA podržavao je brzine od 1,5 Gbit/s. Moderne verzije podržavaju brzine prijenosa podataka od 3 Gbit/s do 6 Gbit/s.

Cijena
SATA uređaji su najjeftiniji u usporedbi s drugim sličnim sučeljima.
Usporedba tri gornja sučelja daje nam ideju zašto većina modernih osobnih računala koristi SATA. Pokazalo se da je IDE manje prikladan i skup i stoga ga je uspješno zamijenio SATA. SCSI sučelje je gotovo zastarjelo i trenutno se koristi samo na nekim poslužiteljima. Za sada nema dostojnih alternativa SATA sučelju koje bi bilo brže, jeftinije i praktičnije. Najvjerojatnije će SATA sučelje dominirati PC tržištem u nadolazećim godinama.

Opći pojmovi

SCSI (Small Computer Interface) osnovan je 1980. godine. na temelju industrijskog standarda ANSIX3T9.2 (transformiranog u specifikaciju X3T10) za unificiranje standardno sučelje(kasnije je nazvan SCSI-1). Brzina prijenosa podataka bila je relativno niska, ovisila je o mnogim čimbenicima i iznosila je u prosjeku oko 1 do 2 MB/s, ali je ipak premašivala najveću brzi uređaji(tvrdi diskovi), koji bi mogli osigurati brzine ne veće od 625 KB/s čak i korištenjem MFM kodiranja. Glavna prednost SCSI-ja u odnosu na IDE sučelje je u tome što SCSI, izvorno razvijen kao sučelje za multitasking i višekorisničke operacijske sustave, omogućuje pristup nekoliko uređaja gotovo istovremeno. SCSI je odigrao značajnu ulogu u stvaranju informacijskih i računalnih sustava koji zahtijevaju povezivanje raznih vrsta uređaja. Ovo sučelje pruža širok raspon povezane opreme, kao što su:

• Tvrdi diskovi (DASD - uređaj za pohranu s izravnim pristupom)
• Pogoni trake, pogoni trake i drugi serijski uređaji
• Magneto-optički pogoni, CD-ROM, CD-Rekoder
• I/O uređaji kao što su skeneri

Ti su uređaji povezani s računalom preko posebnog SCSI adaptera i operacijski sustav pristupa im putem odgovarajućih upravljačkih programa. Prisutnost vlastitog procesorskog adaptera na SCSI ploči značajno smanjuje opterećenje središnjeg procesora prilikom izvođenja I/O operacija. Ovo je velika prednost pri radu na mreži, kao iu višekorisničkim i multitasking okruženjima, zbog činjenice da je vrijeme potrebno za dobivanje klijentskog pristupa uređaju smanjeno. U stolnim sustavima (stolna računala), CPU opterećenje nije toliko kritično za većinu korisničkih programa i aplikacije, međutim, kada radite s grafikom (osobito kada radite s računalna animacija) upotreba SCSI podsustava omogućuje vam povećanje performansi sustava, budući da će u ovom slučaju većina opterećenja za I/O operacije biti prebačena na SCSI adapter.

SCSI specifikacije

Danas postoji nekoliko SCSI specifikacija:

• SCSI-1: 8-bitna sabirnica podataka i brzina sinkronog prijenosa podataka od 5 MB/s. Konektor 25- ili 50-pinski;
• SCSI-2 ili Fast SCSI: povećana brzina do 10 MB/s preko 8-bitne sabirnice. Konektor 50 pinski;
• Široki SCSI (Wide SCSI): povećanje širine sabirnice na 16. Brzina prijenosa podataka povećana je s 10 MB/s na 20 MB/s. 68- ili 80-pinski konektor (Single Connector), kombinirajući strujne i signalne krugove;
• Ultra SCSI (Fast-20) / Ultra Wide SCSI ili SCSI-3: brzina prijenosa podataka povećana je na 20 MB/s na 8-bitnoj sabirnici i do 40 MB/s na 16-bitnoj sabirnici. SCSI-3 pruža podršku više uređaja (do 15 po kanalu). 50/68- ili 80-pinski konektor (Single Connector), kombinirajući strujne i signalne krugove;
• Ultra2 SCSI (LVD): Da bi se dodatno povećala SCSI brzina, bilo je potrebno koristiti niskonaponsku diferencijalnu (LVD) sabirnicu, u kojoj se signali prenose istovremeno na dvije žice, ali u različitim polaritetima. Zahvaljujući tome, otpornost sabirnice na buku naglo se povećava, postaje moguće povećati brzinu prijenosa podataka na 16-bitnoj sabirnici na 80 MB/s i povećati duljinu kabela sučelja na 12 m! Za potpunu implementaciju potrebni su Ultra2 SCSI adapter, Ultra2 SCSI kabel s Ultra2 SCSI aktivnim terminatorom i diskovni pogoni koji podržavaju Ultra2 SCSI. Ako bilo koja od ovih komponenti nedostaje, Ultra2 SCSI standard se automatski onemogućuje i sustav radi u jednoj od prethodnih SCSI specifikacija. 68- ili 80-pinski konektor (Single Connector), kombinirajući strujne i signalne krugove;
• Ultra3 SCSI (Ultra160 SCSI): Brzine prijenosa podataka mogu doseći do 160 MB u sekundi zahvaljujući dvostrukoj sinkronizaciji podataka (podaci se prenose dvostruko brže bez povećanja frekvencije takta), poboljšanom mehanizmu za optimizaciju brzina prijenosa podataka između uređaja i korištenje CRC umjesto pariteta za povećanje pouzdanosti prijenosa podataka. Ultra160 SCSI specifikacija potpuno je kompatibilna s Ultra2 SCSI preko kabela, konektora i terminatora. Ultra160 SCSI kontroler može istovremeno podržavati Ultra160 SCSI i Ultra2 SCSI uređaje na istoj sabirnici, a svaki radi maksimalnom brzinom. 68- ili 80-pinski konektor (Single Connector), kombinirajući strujne i signalne krugove;
• Ultra160+ SCSI: modifikacija Ultra160 SCSI, koja implementira Packetized SCSI - paketnu metodu prijenosa informacija (naredbe, podaci i statusni registri se prenose u jednom bloku istom brzinom) i Quick Arbitration Select (QAS) metodu brzog prijenosa kontrole sabirnice. s jednog SCSI uređaja na drugi. Kao rezultat toga, kašnjenja su smanjena, a integralna brzina prijenosa podataka povećana.

Osnovni zahtjevi za implementaciju SCSI sučelja

· Svi pogoni i drugi SCSI uređaji moraju biti povezani jedni s drugima u seriju (u lancu), tvoreći SCSI kanal.

· Samo oni SCSI uređaji koji imaju isti tip SCSI sučelja mogu se spojiti na jedan SCSI kanal.

· Uređaji s jednostranim (unipolarnim) sučeljem i uređaji s diferencijalnim (bipolarnim) sučeljem ne smiju se koristiti na jednom SCSI kanalu.

· Najviše 8 SCSI uređaja, uključujući SCSI kontroler, može se istovremeno spojiti na jedan SCSI kanal za 8-bitnu (usku) sabirnicu podataka ili do 16 za 16-bitnu (široku) sabirnicu podataka. Međutim, postoje dodatna ograničenja broja povezanih SCSI uređaja, ovisno o duljini spojnog kabela i brzini prijenosa podataka.

· Svaki SCSI uređaj, uključujući SCSI kontroler, mora imati jedinstveni SCSI broj (SCSI ID). Raspon važećih SCSI ID-ova je od 0 do 7 za 8-bitnu (usku) sabirnicu podataka ili od 0 do 15 za 16-bitnu (široku) sabirnicu podataka. Svi SCSI ID-ovi su jednaki, međutim, standardno je SCSI ID = 7 postavljen na SCSI kontrolere i ne preporučuje se dodjeljivanje ovog broja drugim SCSI uređajima.

· Oba kraja SCSI kanala moraju biti prekinuta posebnim uređajem za usklađivanje - terminatorom. Terminator se može nalaziti unutar SCSI uređaja, montirati na kraj SCSI spojnog kabela ili backplane-a ili napraviti kao zaseban uređaj koji se spaja na zadnji konektor SCSI kanala.

· Svi srednji (ne ekstremni) SCSI uređaji moraju biti nezavršeni. Ako ovi SCSI uređaji imaju ugrađene terminatore, provjerite je li prekidač (skakač) "terminator enable - TE" u položaju "Off / Disable".

· SCSI spojni kabel mora ispunjavati zahtjeve standarda ANSI X3T10/1142D (odjeljak 6) u pogledu parametara:

Karakteristična impedancija

Kašnjenje širenja

Kumulativna duljina

Dopuštena duljina grana

Interval između uređaja

Kako bi se zadovoljio zahtjev za karakterističnu impedanciju, mora se koristiti neoklopljeni plosnati kabel ili vrpčasti kabel s upredenom paricom. Nije dopušteno koristiti kabele s različitim impedancijama na istom SCSI kanalu. Također se ne preporučuje istovremena upotreba oklopljenih i neoklopljenih kabela na istom SCSI kanalu. Ovo je posebno važno kod implementacije SCSI sučelja prema specifikacijama Ultra SCSI, Ultra2 SCSI i Ultra3 SCSI.

Koja je prihvatljiva duljina SCSI kabela?

1) Ukupna maksimalna duljina kabela jednostranog SCSI sučelja ovisi o nekoliko faktora. Donja tablica prikazuje maksimalnu duljinu kabela za različite SCSI specifikacije i konfiguracije:

Bilješka: Dok bi Ultra SCSI (usko ili široko) sučelje teoretski trebalo podržavati do 8 uskih ili 16 širokih uređaja, specifikacija X3T10/1071D ne podržava puni broj uređaja kada se koristi kabel. Za spajanje više od 4 uređaja morate koristiti posebnu konektorsku ploču (zadnju ploču). Ali čak i u tom slučaju, maksimalna brzina prijenosa podataka bit će postižna samo ako nije spojeno više od 8 uređaja. Duljina grane ne smije biti veća od 0,1 metar.

2) Maksimalna ukupna duljina kabela SCSI sučelja visokog napona (HVD - High Voltage Differential) je 25 metara. Visokonaponsko diferencijalno SCSI sučelje mora koristiti kabel s upredenom paricom. Duljina grane ne smije biti veća od 0,2 metra. Razmak između uređaja na glavnoj SCSI sabirnici mora biti najmanje tri puta veći od duljine grana. No, unatoč ovom ograničenju, do 16 SCSI uređaja može se spojiti na visokonaponsko diferencijalno SCSI sučelje, koje se može adresirati preko 16-bitne SCSI sabirnice.

3) Maksimalna ukupna duljina kabela niskonaponskog diferencijala (LVD - Low Voltage Differential) SCSI sučelja je do 25 metara za 2 uređaja ili do 12 metara za više od 2 uređaja. Preostali zahtjevi slični su onima za visokonaponsko diferencijalno SCSI sučelje.

Je li moguće odrediti vrstu SCSI sučelja prema izgledu SCSI uređaja?

Nažalost, na temelju izgleda SCSI uređaja može se samo reći je li SCSI sučelje “usko” ili “široko”. Ispod je izgled sa strane konektora nekih SCSI uređaja:

Uski uređaj sa SCSI-1, SCSI-2 ili Ultra SCSI sučeljem.

Široki uređaj sa SCSI-2, Ultra SCSI, Ultra2 SCSI ili Ultra3 SCSI sučeljem.

Wide SCA uređaj sa SCSI-2, Ultra SCSI, Ultra2 SCSI ili Ultra3 SCSI sučeljem.

Dodatne informacije možete pronaći na web stranici proizvođača prema oznaci modela SCSI uređaja.

?"> Što to znači?

SCA sučelje dizajnirano je za pružanje standardne veze za sustave koji koriste pogone s mogućnošću izmjene bez isključivanja. Pogoni sa SCA sučeljem povezani su na posebnu SCSI stražnju ploču, koja osigurava napajanje, instalaciju SCSI ID-a i završetak SCSI sabirnice. Posebnost pogona sa SCA sučeljem je 80-pinski konektor, koji kombinira konektor sučelja, konektor za napajanje i kontakte za SCSI ID.

Kako spojiti disk sa SCA sučeljem na SCSI kontroler sa standardnim 50 ili 68 pinskim SCSI sučeljem?

Za spajanje pogona sa SCA sučeljem na standardni SCSI kontroler potreban je poseban SCA adapter. SCA adapter mora imati 50- ili 68-pinski konektor sučelja, konektor za napajanje, a ako ga disk nema, terminator i uređaj za postavljanje SCSI ID-a.

SCSI uređaj instaliran na računalu ne radi (ne prepoznaje se). Koji je razlog?

Pokušajte sljedeće:

· Provjerite je li SCSI kontroler na koji je spojen SCSI uređaj prepoznat i radi li ispravno. Znak za to je poruka o BIOS pokretanje SCSI kontroler nakon pokretanja BIOS sustava ploču (ako SCSI kontroler ima vlastiti BIOS) i poruku o uspješnom učitavanju upravljačkih programa SCSI kontrolera (pod DOS-om) ili poruku o normalnom radu SCSI kontrolera (pod Windowsima). Ako to nije slučaj, provjerite postavku broja prekida, I/O adrese za SCSI upravljačku ploču i usklađenost s verzijom upravljačkog programa ovaj tip SCSI kontroler i operativni sustav.

Provjerite jesu li SCSI kabel i kabel napajanja dobra kvaliteta a konektori su normalno umetnuti.

· Provjerite imaju li svi SCSI uređaji različite SCSI ID-ove. SCSI ID za SCSI uređaje može biti bilo što osim 7., koji je obično rezerviran za SCSI kontroler.

· Provjerite je li završetak SCSI sabirnice ispravno instaliran: omogućen (instaliran) samo na najudaljenijim uređajima u SCSI lancu i onemogućen (uklonjen) na svim srednjim SCSI uređajima u lancu.

· Ako SCSI kontroler ima vlastiti BIOS, provjerite odgovaraju li parametri po kojima SCSI kontroler pristupa SCSI uređajima (brzina prijenosa podataka, sabirnice podataka, paritet itd.) karakteristikama povezanih SCSI uređaja.

Što je potrebno da bi se računalo pokrenulo sa SCSI pogona.

Za pokretanje sa SCSI pogona moraju biti zadovoljeni sljedeći uvjeti:

· Matična ploča mora imati BIOS koji omogućuje učitavanje OS-a sa SCSI uređaja. U ovom slučaju, IDE sustav može imati disketne pogone. Ako je matična ploča stara (BIOS ne dopušta dizanje sa SCSI uređaja), svi IDE pogoni moraju biti onemogućeni. U krajnjem slučaju, moguće je imati IDE pogone sa svim particijama formatiranim kao (Extended).

· SCSI kontroler mora imati vlastiti BIOS. Provjerite je li u parametrima SCSI kontrolera, u odjeljku, postavljen broj odgovarajućeg SCSI uređaja.

· Particija za pokretanje SCSI pogon mora biti formatiran kao (Primarni) i (Aktivan).

Što je potrebno za potpunu realizaciju mogućnosti LVD SCSI sučelja?

Za normalno funkcioniranje LVD SCSI sučelja, uz standardne zahtjeve SCSI sučelja (jedinstveni SCSI ID, završetak SCSI sabirnice), moraju biti ispunjeni specifični zahtjevi za LVD:

· SCSI kontroler mora podržavati LVD sučelje

· moraju postojati aktivni LVD terminatori na oba kraja SCSI lanca

· svi SCSI uređaji na sabirnici moraju podržavati LVD sučelje

Neispunjavanje bilo kojeg od ovih zahtjeva rezultirat će time da će SCSI sustav moći funkcionirati samo na višim SCSI specifikacijama.

Koliko su LVD uređaji kompatibilni sa SCSI uređajima prethodnih specifikacija?

LVD SCSI sučelje potpuno je kompatibilno s jednostranim SCSI sučeljem. Zahvaljujući jedinstvenoj značajki LVD SCSI sučelja poznatoj kao multi-moding, poseban ulazno/izlazni krug (DiffSens) automatski detektira vrstu SCSI sabirnice na koju je uređaj spojen (LVD ili single-ended) i prilagođava se odgovarajućem mogućnosti tog autobusa. Stoga će LVD uređaji raditi sa SCSI-1 i SCSI-2 sučeljima. Nasuprot tome, SCSI-1 i SCSI-2 jednožilni uređaji radit će na LVD sabirnici. Kompatibilnost je važna značajka SCSI-ja, ali kada koristite SCSI uređaje iz različitih verzija na istoj SCSI sabirnici, svi periferni uređaji na toj sabirnici radit će na SCSI specifikaciji koju podržavaju SVI uređaji na toj sabirnici. Na primjer, ako je jednostrani uređaj spojen na LVD sabirnicu s LVD uređajima, tada će svi uređaji na ovoj sabirnici raditi u jednostranom načinu rada.

Visokonaponski diferencijalni (HVD) uređaji zahtijevaju poseban kontroler i nisu kompatibilni s LVD ili jednostranim uređajima.

Ako je više uređaja spojeno na SCSI kontroler, tada terminatore treba instalirati samo na krajevima SCSI sabirnice. Dakle, ako su svi povezani uređaji interni, tada terminatori moraju biti omogućeni na SCSI kontroleru i na jednom (i samo jednom) uređaju koji je fizički spojen na zadnji konektor SCSI sabirnice. Najbolji rezultati postižu se ako se aktivni vanjski terminator spoji na zadnji konektor, a interni terminatori na svim uređajima (osim kontrolera) budu isključeni. Usput, u U zadnje vrijeme mnogo uređaja (npr. tvrdih diskova SE/LVD) uopće nemaju ugrađen terminator.

Ako su svi priključeni uređaji vanjski, tada završeci moraju biti omogućeni na upravljaču i posljednjem spojenom vanjskom uređaju. Treba napomenuti da velika većina vanjskih SCSI uređaja ima dva konektora, od kojih jedan spaja SCSI sabirnicu iz računala, a drugi može spojiti druge SCSI uređaje. U tom je slučaju preporučljivo onemogućiti unutarnje terminatore svih uređaja i koristiti aktivni vanjski terminator.

Ako je potrebno na jedan SCSI kontroler spojiti i unutarnje i vanjske uređaje, tada se kontroler spaja na međukonektor SCSI sabirnice. Dio SCSI sabirnice služi za spajanje internih uređaja, a drugi dio završava konektorom za spajanje eksternih uređaja. U tom slučaju, unutarnji terminator kontrolera mora biti isključen. Terminator mora biti omogućen na unutarnjem uređaju spojenom na zadnji konektor SCSI sabirnice, a onemogućen na preostalim unutarnjim uređajima. Na konektor za spajanje vanjskih uređaja uvijek mora biti instaliran aktivni vanjski terminator. Prilikom spajanja vanjskog SCSI uređaja, vanjski terminator se uklanja, vanjski uređaj se spaja na SCSI konektor, a prethodno uklonjeni eksterni terminator se spaja na dodatni konektor vanjskog uređaja (ne zaboravite pravilno postaviti broj vanjskog uređaja , inače će se računalo jednostavno zamrznuti).

Spajanje terminatora za uređaje s različitim sučeljima

Najčešća pogreška je spajanje nekoliko tvrdih diskova s ​​Wide SCSI-2 (ili Ultra Wide SCSI-2) sučeljem na Wide SCSI-2 sabirnicu i spajanje na posljednji konektor preko CD-ROM adaptera sa SCSI-2 sučelje. Unatoč činjenici da će terminator biti uključen na CD-ROM-u, ovaj terminator će terminirati samo 8 linija sabirnice, dok će preostalih 8 linija koje se koriste u Wide SCSI sučelju “visjeti u zraku”.

Više prava odluka uređaji s 8-bitnim SCSI sučeljem bit će spojeni na međukonektore sabirnice (terminatori za 8-bitne uređaje su onemogućeni). Spojite Wide SCSI uređaj s omogućenim terminatorom (ili aktivnim vanjskim terminatorom) na posljednji konektor. Naravno, prisutnost adaptera još uvijek pogoršava rad sustava. Ovu opciju treba izbjegavati ako je moguće (kao i općenito korištenje brzih i sporih uređaja na istoj sabirnici). Međutim, u ovoj situaciji to je još uvijek ispravna opcija povezivanja. Ultra2 SCSI kontroleri imaju ugrađeni pretvarač sučelja, koji vam omogućuje povezivanje svih Ultra2 standardnih uređaja na zasebnu sabirnicu, bez njihovog miješanja s uređajima niže brzine.

Značajke kontrolera s dva priključka

Ako su uređaji samo jednog standarda spojeni na takav regulator, tada su oba prekidača postavljena u položaj "Uključeno". SCSI sabirnica (ili WIDE SCSI) spojena je jednim krajnjim konektorom na kontroler, a uređaj s uključenim terminatorom spojen je na drugi krajnji konektor. Preostali uređaji s isključenim terminatorima spojeni su na međukonektore.

Ako je potrebno spojiti više uređaja s različitim sučeljima, koriste se dvije sabirnice: SCSI i Wide SCSI. Obje sabirnice su svojim krajnjim konektorima spojene na odgovarajuće konektore kontrolera. Uređaji se spajaju na sabirnice u skladu sa standardom koji podržavaju. Terminatori su omogućeni samo na uređaju spojenom na krajnji konektor SCSI sabirnice i na uređaju spojenom na krajnji konektor SCSI sabirnice. Na regulatoru su prekidači terminatora postavljeni na položaje "High On" i "Low Off".

U posljednje vrijeme kontroleri, uključujući one instalirane na matičnoj ploči, nemaju takav prekidač (ili odgovarajuću stavku u BIOS izborniku). Postoji samo "Terminator On/Off". U ovom slučaju govorimo samo o nižih 8 bitova sabirnice. Najznačajniji bitovi uvijek se završavaju.

Napajanje za aktivne terminatore

Ako je u uvjetima normalnog završetka sabirnice potrebno koristiti aktivni vanjski terminator, tada se mora voditi računa da se na njega dovede napon napajanja. Da biste to učinili, jedan od uređaja spojenih na ovu sabirnicu mora imati omogućen način rada "Napajanje na SCSI sabirnicu". Ako se to ne učini, vanjski terminator jednostavno neće raditi normalno.

U svim gore navedenim slučajevima, najbolji se rezultati obično postižu kada se svi terminatori napajaju iz istog izvora. Za napajanje naponom napajanja svih terminatora iz jednog izvora na jednom (bilo kojem) uređaju uključuje se način napajanja terminatora ugrađenog u ovaj uređaj iz internog izvora napajanja i istovremeno se uključuje način napajanja terminatora na autobus je uključen. Da biste to učinili, kratkospojnici (prekidači) na ovom uređaju postavljeni su u položaj "Napajanje na SCSI sabirnicu i pogon". Na ostalim uređajima na kojima terminacija mora biti omogućena, podešen je način napajanja terminatora sa SCSI sabirnice (skakači ili sklopke postavljeni su u položaj "Napajanje sa SCSI sabirnice").

U velikoj većini slučajeva sustav će raditi normalno čak i ako se svaki terminator napaja iz vlastitog izvora. Glavno je da se svaki terminator napaja naponom iz barem jednog izvora. Štoviše, ništa se loše neće dogoditi ako je nekoliko uređaja postavljeno za opskrbu naponom na terminatore u liniji. Krugovi napajanja završetaka svih uređaja zaštićeni su od protunapona.

Specijalizirani SCSI kontroleri