Быстрее, выше, сильнее
Именно этот лозунг советских физкультурников как нельзя лучше подходит, причем практически дословно, для характеристики многочисленных разновидностей SCSI — Fast, Fast Wide, Ultra, Wide Ultra, Ultra2, Wide Ultra2. Каждая из них имеет лучшие характеристики, чем ее предшественница.
«Быстрые» версии Fast Narrow SCSI появились еще в конце 80-х, и в самом начале 90-х уже практически все жесткие диски SCSI имели именно этот интерфейс. Fast SCSI (определение Narrow, т. е. «узкий», обычно опускают) часто считают собственно стандартом SCSI-2, однако в действительности он представляет собой одну из его версий с быстрой узкой шиной с тактовой частотой 10 МГц — «SCSI-2 на 10 Мбайт/с». Сам же стандарт SCSI-2, так сказать, в его «чистом» виде, не предполагает использования ни быстрой, ни широкой шины, и, как и SCSI-1, он имеет предельную скорость в 5 Мбайт/с.
Комитетом ANSI рекомендуется использовать для устройств Fast SCSI дифференциальный интерфейс, однако на практике, как и в случае других версий SCSI-2, он реализуется только на наиболее быстрых устройствах. В случае несимметричного интерфейса Fast SCSI обратно совместим с предшествующими версиями, т. е. со SCSI-1 и стандартным SCSI-2. Однако при подключении к шине устройств разных стандартов скорость обмена между каждыми двумя из них должна согласовываться на индивидуальной основе.
В случае несимметричного интерфейса вследствие двукратного увеличения скорости максимальная протяженность шины ограничена 3 м. Вообще же, чем меньше длина кабеля, тем лучше. Все устройства на шине Fast SCSI должны иметь соединители Micro-D (использование Centronics не рекомендуется). Иногда Micro-D называют также соединителем SCSI-2. Терминирование должно производиться по методу Forced Perfect Termination (FPT). При наличии хотя бы одного устройства Fast SCSI вся шина должна соответствовать приведенным ограничениям.
Fast Wide SCSI предусматривает расширение шины с тактовой частотой 10 МГц до 2 байт (16 бит) или 4 байт (32 бита). В случае 16-битной шины пиковая скорость увеличивается, таким образом, еще в два раза и составляет 20 Мбайт/с. Первые реализации этого интерфейса появились в начале 90-х. Шины шириной четыре байта так и не получили распространения, в частности, из-за отсутствия соединителя подходящих размеров для 3,5-дюймового диска. Широкая шина способна поддерживать до 16 устройств.
В принципе, устройства Fast Wide SCSI могут помещаться на ту же шину, что и их «узкие» собратья, однако такое смешение не рекомендуется ввиду применения других кабелей и соединителей. Fast Wide SCSI предусматривает использование 68-контактного P-соединителя и соответствующего кабеля. Иногда его еще называют соединителем SCSI-3, потому что, как ожидалось, он должен был стать основным соединителем в следующем, третьем варианте стандарта.
Ultra, ultra2 и ultra3
Спецификация Ultra SCSI предусматривает еще большее увеличение частоты шины — до 20 МГц. Вследствие того, что Ultra SCSI позволяет передавать 20 млн блоков данных в секунду, ее иногда называют Fast-20. Ultra SCSI имеет пиковую скорость 20 Мбайт/с, а ее широкая разновидность Ultra Wide SCSI — 40 Мбайт/с. Первые реализации Ultra SCSI появились в 1995 году.
С
Кабель Ultra Wide
Кабель Ultra2 Wide
Ultra-2 SCSI имеет одно серьезное отличие от своих предшественниц — в ней первой стала применяться дифференциальная сигнализация низкого напряжения (Low-Voltage Differential, LVD). Используемая до того дифференциальная сигнализация высокого напряжения (High-Voltage Differential, HVD) предусматривала весьма значительную разницу в уровне напряжения — 20 В. В результате дифференциальное терминирование требовало значительной мощности и порождало значительное тепло, которое требовалось каким-то образом удалять. Кроме того, из-за высокого напряжения дифференциальные трансиверы нельзя было интегрировать в микросхемы SCSI и приходилось выполнять в виде дополнительных внешних компонентов.
LVD имеет те же преимущества, что и HVD, а именно — нечувствительность к шумам и удлиненную шину (до 12 м). Однако благодаря тому, что размах напряжения гораздо меньше, всего 1,1 В (используемые уровни напряжения — 0,7 и 1,8 В), этот интерфейс не подвержен проблемам, проистекающим от высокого энергопотребления. Как следствие, трансиверы могут быть реализованы в CMOS и интегрированы в микросхему SCSI.
|
|
|
Cинхронизация сигналов по методу Double Transition. |
Ряд производителей предложил свой вариант Ultra3 SCSI — Ultra 160/m. Она сохраняет ряд особенностей Ultra3, в том числе Fast-80DT, контроль ошибок с помощью циклического избыточного кода (Cyclic Redundancy Code, CRC) и проверку доменов (Domain Validation). Последняя функция позволяет осуществлять проверку конфигурации шины. Характеристики всех стандартных, признаваемых SCSI Trade Association разновидностей SCSI и их официальные названия представлены в Таблице 1. Приведенные предельные значения протяженности шины могут быть превзойдены в случае прямых соединений и специальных приложений. Несимметричный интерфейс не определен для спецификаций после Ultra, а дифференциальный интерфейс с высоким напряжением — для скоростей выше Ultra2. Начиная с Ultra3 узкие шины не используются.
Таблица. Характеристики стандартных разновидностей SCSI.
|
Название |
Максимальная скорость шины (Мбайт/с) |
Ширина шины (в битах) |
Максимальная протяженность шины (в метрах) |
Максимальное число поддерживаемых устройств | ||
|
Симметричная |
LVD |
NVD | ||||
|
SCSI-1 |
5 |
8 |
6 |
* |
25 |
8 |
|
Fast SCSI |
10 |
8 |
3 |
* |
25 |
8 |
|
Fast Wide SCSI |
20 |
16 |
3 |
* |
25 |
16 |
|
Ultra SCSI |
20 |
8 |
1,5 |
* |
25 |
8 |
|
Ultra SCSI |
20 |
8 |
3 |
- |
- |
4 |
|
Wide Ultra SCSI |
40 |
16 |
- |
* |
25 |
16 |
|
Wide Ultra SCSI |
40 |
16 |
1,5 |
- |
- |
16 |
|
Wide Ultra SCSI |
40 |
16 |
3 |
- |
- |
4 |
|
Ultra2 SCSI |
40 |
8 |
- |
12 |
25 |
8 |
|
Wide Ultra2 SCSI |
80 |
16 |
- |
12 |
25 |
16 |
|
Ultra3 SCSI |
160 |
16 |
- |
12 |
- |
16 |
* означает, что в первоначальной спецификации интерфейс LVD не был определен