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SCSI接口
作者: 来源: 日期:2006-3-25 22:41:52  点击次数:
 

  SCSI的英文全称为“Small Computer System Interface”(小型计算机系统接口),是同IDE(ATA)完全不同的接口IDE接口是普通PC的标准接口,而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口,是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低,以及热插拔等优点,但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及,因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。

  SCSI接口从诞生到现在已经历了二十多年的发展,先后衍生出了SCSI-1、Fast SCSI、FAST-WIDE-SCSI-2、Ultra SCSI、Ultra2 SCSI、Ultra160 SCSI、Ultra320 SCSI等,现在市场中占据主流的是Ultra160 SCSI、Ultra320 SCSI接口产品。

  在系统中应用SCSI必须要有专门的SCSI控制器,也就是一块SCSI控制卡,才能支持SCSI设备,这与IDE硬盘不同。在SCSI控制器上有一个相当于CPU的芯片,它对SCSI设备进行控制,能处理大部分的工作,减少了中央处理器的负担(CPU占用率)。在同时期的硬盘中,SCSI硬盘转速缓存容量、数据传输速率都要高于IDE硬盘,因此更多是应用于商业领域。

  SCSI最早是1979年由美国的Shugart公司(希捷公司前身)制订的,在1986年获得了ANSI(美国标准协会)的承认,称为SASI(Shugart Associates System Interface施加特联合系统接口),也就是SCSI-1。SCSI-1是第一个SCSI标准,支持同步和异步SCSI外围设备;使用8位的通道宽度;最多允许连接7个设备;异步传输时的频率为3MB/S,同步传输时的频率为5MB/s;支持WORM外围设备。它采用25针接口,因此在连接到SCSI卡(SCSI卡上接口为50针)上时,必须要有一个内部的25针对50针的接口电缆。该种接口已基本被淘汰,在相当古老的设备上或个别扫描仪设备上还能看到。

  SCSI-2有被称为Fast SCSI,它在SCSI-1的基础上做出了很大的改进,还增加了可靠性,数据传输率被提高到了10MB/s,仍旧使用8位的并行数据传输,还是最多7个设备。后来又进行了改进,推出了支持16位并行数据传输的WIDE-SCSI-2(宽带)和FAST-WIDE-SCSI-2(快速宽带),其中WIDE-SCSI-2的数据传输率并没有提高,只是改用16位传输;而FAST-WIDE-SCSI-2则是把数据传输率提高到了20MB/s。

  SCSI-3标准版本是在1995年推出的,也习惯称为Ultra SCSI,其同步数据传输速率为20MB/s。若使用16位传输的Wide模式时,数据传输率更可以提高至40MB/s。允许接口电缆的最大长度为1.5米。

  1997年推出了Ultra2 SCSI(Fast-40)标准版本,其数据通道宽度仍为8位,但其采用了LVD(Low Voltage Differential,低电平微分)传输模式,传输速率为40MB/s,允许接口电缆的最长为12米,大大增加了设备的灵活性,支持同时挂接15个装置。随后其推出了WIDE ULTRA 2 SCSI接口标准,它采用16位数据通道带宽,最高传输速率可达80MB/S,允许接口电缆的最长为12米,同样支持同时挂接15个装置,大大增加了设备的灵活性。

  LVD可以使用更低的电压,因此可以将差动驱动程序和接收程序集成到硬盘的板载SCSI控制器中。老式SCSI需要使用独立的、耗电的高压器件。由于LVD使用的是低电压和低电流器件,因此可以将差动收发器集成在硬盘的板载SCSI控制器中,不再需要单独的高成本外部高电压差动组件。

  LVD 硬盘可进行多模式转换,当所有条件都满足时,硬盘就工作在 LVD 模式下;反之如果并非所有条件都满足,硬盘将降为单端工作模式。LVD硬盘带宽的增加对于服务器环境来说意味着更理想的性能。服务器环境都要求有快速响应、必须能够进行随机访问和大工作量的队列操作。当使用诸如CAD、CAM、数字视频和各种RAID等软件的时候,带宽增加的效果能够立杆见影,信息可以迅速而轻松地进行传输。

  Ultra160 SCSI,也称为Ultra3 SCSI LVD,是一种比较成熟的SCSI接口标准,是在Ultra2 SCSI的基础上发展起来的,采用了双转换时钟控制、循环冗余码校验和域名确认等新技术。双转换时钟控制在不提高接口时钟频率的情况下使数据传输率提高了一倍,这是Ultral60 SCSI接口速率大幅提高的关键。采用Ultra160 SCSI,实现起来简单容易,风险小。在增强了可靠性和易管理性的同时,Ultra160 SCSI的传输速率为Ultra2 SCSI的2倍,达到160MB/s。

  Ultra160 SCSI接口具备如下特点:

  1. Ultra2和Ultra160的设备可以同时安装在一条总线上,Ultra160设备性能不会下降;
  2. 通过提高检纠错能力增强了产品的可靠性;
  3. 具有监控接口性能和较高可靠传输速率的能力;
  4. 用于单个设备的电缆长度可达25米,用于2个或多个设备的电缆长度可达12米;
  5. 在1个通道上支持多达15个SCSI设备;

  Ultra320 SCSI,也称为Ultra4 SCSI LVD,是比较新型的SCSI接口标准。Ultra320 SCSI是在Ultra160 SCSI的基础上发展起来的,Ultra160 SCSI的优势得以继续发扬,Ultra160 SCSI的3项关键技术,即双转换时钟控制、循环冗余码校验和域名确认,都得到保留。以前以往的SCSI接口标准中,SCSI接口支持两种传输模式: 异步和同步。Ultra320 SCSI引入了调步传输模式,在这种传输模式中,简化了数据时钟逻辑,使Ultra320 SCSI的高传输速度成为可能。Ultra320 SCSI传输速率可以达到320MB/s。

Ultra320 SCSI主要具有以下特点:

  1. 双倍速率数据传输,数据传输速率比Ultra160 SCSI提高了一倍;
  2. 分组化的SCSI,支持分组协议;
  3. 快速仲裁和选择,大大提高了总线的利用率;
  4. 读写数据流,把数据传输的开销降到最低;
  5. 流控制,提高总线利用率。

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