SCSI

SCSI (Small Computer Systems Interface) — интерфейс, разработанный для объединения на одной шине различных по своему назначению устройств, таких как жёсткие диски, накопители на магнитооптических дисках, приводы CD, DVD, стримеры, сканеры, принтеры и т. д.

Теоретически возможен выпуск устройства любого типа на шине SCSI.

После стандартизации в 1986 году, SCSI начал широко применяться в компьютерах Apple Macintosh, Sun Microsystems. В компьютерах, совместимых с IBM PC, SCSI не пользуется такой популярностью в связи со своей сложностью и сравнительно высокой стоимостью.

В настоящее время SCSI широко применяется на серверах, высокопроизводительных рабочих станциях; RAID-массивы на серверах часто строятся на жёстких дисках со SCSI-интерфейсом (хотя в настоящее время на серверах нижнего ценового диапазона всё чаще применяются RAID-массивы на основе SATA).

Стандарты

Существует три стандарта SCSI, каждый из которых имеет множество дополнительных и необязательных возможностей. Некоторые комбинации возможностей имеют собственные наименования.

Основные реализации SCSI (в хронологическом порядке):

Обзор интерфейсов SCSI

Наименование	Разрядность шины	Частота шины	Пропускная способность	Максимальная длина кабеля	Максимальное количество устройств
SCSI	8 бит	5 MHz	5 Мб/сек.	6 м.	8
Fast SCSI	8 бит	10 MHz	10 Мб/сек.	1,5-3 м.	8
Wide SCSI	16 бит	10 MHz	20 Мб/сек.	1,5-3 м.	16
Ultra SCSI	8 бит	20 MHz	20 Мб/сек.	1,5-3 м.	5-8
Ultra Wide SCSI	16 бит	20 MHz	40 Мб/сек.	1,5-3 м.	5-8
Ultra2 SCSI	8 бит	40 MHz	40 Мб/сек.	12 м.	8
Ultra2 Wide SCSI	16 бит	40 MHz	80 Мб/сек.	12 м.	16
Ultra3 SCSI	16 бит	40 MHz DDR	160 Мб/сек	12 м.	16
Ultra-320 SCSI	16 бит	80 MHz DDR	320 Мб/сек	12 м.	16

SCSI-1

Стандартизован ANSI в 1986 г.

Использовалась восьмибитная шина, с пропускной способностью в 3,5 Мб/сек в асинхронном режиме и 5 Мб/сек в синхронном режиме. Максимальная длина кабеля — до 6 метров.

SCSI-2

Этот стандарт был предложен в 1989 году и существовал в двух вариантах — Fast SCSI и Wide SCSI.

Fast SCSI характеризуется удвоенной пропускной способностью (до 10 Мб/сек).

Wide SCSI в дополнение к этому имеет удвоенную разрядность шины (16 бит), что позволяет достичь скорости передачи до 20 Мб/сек.

При этом максимальная длина кабеля ограничивалась тремя метрами.

Также в этом стандарте была предусмотрена 32-х битная версия Wide SCSI, которая позволяла использовать два шестнадцатибитных кабеля на одной шине, но эта версия не получила распространения.

SCSI-3

Также известен под названием Ultra SCSI.

Предложен в 1992 году.

Пропускная способность шины составила 20 Мб/сек для восьмибитной шины и 40 Мб/сек. — для шестнадцатибитной. Максимальная длина кабеля так и осталась равной трём метрам.

Устройства, отвечающие этому стандарту, известны своей чувствительностью к качеству элементов системы (кабель, терминаторы).

Ultra-2 SCSI

Предложен в 1997 году.

Максимальная длина кабеля — 12 метров, пропускная способность — до 80 Мб/сек.

Ultra-3 SCSI

Также известен под названием Ultra-160 SCSI.

Предложен в конце 1999 года.

Имеет удвоенную пропускную способность (по сравнению с Ultra-2 SCSI), которая составила 160 Мб/сек. Увеличения пропускной способности удалось достичь за счёт одновременного использования фронтов и срезов импульсов.

В этот стандарт было добавлено использование CRC (Cyclic Redundancy Check), исправление ошибок.

Ultra-320 SCSI

Развитие стандарта Ultra-3 с удвоенной скоростью передачи данных (до 320 Мб/сек).

Ultra-640 SCSI

Также известен под названием Fast Ultra-320.

Предложен в начале 2003 года.

Удвоенная скорость передачи данных (до 640 Мб/сек). В связи с резким сокращением максимальной длины кабеля не удобен для использования с более чем двумя устройствами, поэтому не получил широкого распространения.

Протокол команд SCSI

В терминологии SCSI взаимодействие идёт между инициатором и целевым устройством. Инициатор посылает команду целевому устройству, которое затем отправляет ответ инициатору.

Команды SCSI посылаются в виде блоков описания команды (Command Descriptor Block, CDB). Длина каждого блока может составлять 6, 10, 12 или 16 байт. В последних версиях SCSI блок может иметь переменную длину. Блок состоит из однобайтового кода команды и параметров команды.

После получения команды целевое устройство возвращает значение 00h в случае успешного получения, 02h в случае ошибки или 08h в случае, если устройство занято. В случае, если устройство вернуло ошибку, инициатор обычно посылает команду запроса состояния. Устройство возвращает Key Code Qualifier (KCQ).

Всего команды SCSI делятся на четыре категории: N (non-data), W (запись данных от инициатора целевым устройством), R (чтение данных) и B (двусторонний обмен данными). Всего существует порядка 60 различных команд SCSI, из которых наиболее часто используются:

• Test unit ready — проверка готовности устройства.
• Inquiry — запрос основных характеристик устройства.
• Send diagnostic — указание устройству провести самодиагностику и вернуть результат.
• Request sense — возвращает код ошибки предыдущей команды.
• Read capacity — возвращает ёмкость устройства.
• Format Unit
• Read (4 варианта)
• Write (4 варианта)
• Write and verify
• Mode select — установка параметров устройства.
• Mode sense — возвращает текущие параметры устройства.

Каждое устройство на SCSI-шине имеет как минимум один логический номер устройства (LUN). В некоторых более сложных случаях одно физическое устройство может представляться набором LUN.

Терминирование

Параллельные шины SCSI всегда должны терминироваться с обеих сторон для обеспечения нормального функционирования.

Ссылки

• SCSI-контроллеры Ultra160