SCSI ( anglicky Small Computer System Interface , vyslovováno "skaz" [1] [2] (existuje varianta jako -si-as-ai )) je soubor standardů pro fyzické připojení a přenos dat mezi počítači a periferiemi. Standardy SCSI definují příkazy, protokoly a elektrická a optická rozhraní. Navrženo pro kombinování zařízení různých účelů na stejné sběrnici, jako jsou pevné disky , magnetooptické jednotky , CD , DVD mechaniky , streamery , skenery , tiskárny atd. Dříve měl neoficiální název Shugart Computer Systems Interface na počest tvůrce Alan F. Shugart , vyvinutý v roce 1978 a zveřejněný v roce 1981.
Na sběrnici SCSI je teoreticky možné uvolnit jakýkoli typ zařízení.
Poté, co byl standardizován v roce 1986, SCSI se stal široce používán v počítačích Sun Microsystems . V počítačích kompatibilních s IBM PC není SCSI tak populární kvůli své složitosti a relativně vysoké ceně a používá se hlavně v serverech .
SCSI je široce používán na serverech, vysoce výkonných pracovních stanicích; Pole RAID na serverech jsou často postavena na pevných discích SCSI (avšak pole RAID založená na SATA se stále častěji používají na serverech nižší cenové kategorie ). V současné době zařízení na sběrnici Serial Attached SCSI postupně nahrazují zastaralou sběrnici SCSI.
Příkazový systém SCSI na softwarové úrovni se používá v jednotných zásobníkech podpory pro úložná zařízení v řadě operačních systémů, jako je Microsoft Windows .
Nad zařízením IDE / ATA / SATA (řadiče a kabely) je implementován příkazový systém SCSI, nazývaný ATAPI - ATA Packet Interface. Tuto technologii využívají všechny IDE/ATA/SATA připojené CD/DVD/Blu-Ray mechaniky používané v počítačové technice.
Také příkazový systém SCSI je implementován přes protokol USB , který je součástí specifikace třídy Mass Storage Device [3] [4] . To vám umožní připojit jakékoli datové úložiště přes rozhraní USB (od flash disků po externí pevné disky), aniž byste pro ně vyvíjeli vlastní protokol pro výměnu, ale místo toho použijte ovladač SCSI dostupný v operačním systému.
Definuje aktuální model standardů SCSI vytvořený výborem T10 (ANSI).
Nejmodernější transport pro fyzické připojení je Serial Attached SCSI (SAS) .
Pro přenos příkazů protokolu SCSI přes IP sítě se používá síťový protokol iSCSI , schválený IETF jako standard v roce 2003.
Paralelní rozhraní SCSI je historicky první a nejznámější. Existují tři standardy pro elektrickou organizaci paralelního rozhraní SCSI:
SE ( anglicky single-ended ) - asymetrické SCSI, pro přenos každého signálu je použit samostatný vodič.
LVD ( angl. low-voltage-differential ) - rozhraní nízkonapěťové diferenciální sběrnice, signály s kladnou a zápornou polaritou procházejí různými fyzickými vodiči - kroucená dvojlinka. Na jeden signál připadá jeden kroucený pár vodičů. Napětí použité při přenosu signálů ±1,8 V.
HVD (anglicky high -voltage-differential ) - rozhraní vysokonapěťové diferenciální sběrnice, liší se od LVD zvýšeným napětím a speciálními transceivery.
První standard SCSI má 50pinový nestíněný konektor pro vnitřní připojení a podobný stíněný konektor Centronics (Alternativa 2) pro externí připojení. Přenos signálu se provádí 50pinovým kabelem typu A-50 na 8bitové (8bitové) sběrnici.
Ale mějte na paměti, že před příchodem SCSI, které mělo 50pinový konektor, a dokonce ve stejné době, existovalo starší SCSI, které mělo 25pinový konektor, téměř stejný jako konektor LPT (např. v dnes již téměř zastaralém skeneru Mustek 1200 FS má tři konektory současně: OPTION pro 26 pinů, SCSI pro 25 pinů, SCSI pro 50 pinů).
Standard SCSI-2 pro 8bitovou sběrnici poskytoval kabel typu A, který stejně jako SCSI-1 podporoval 50pinové konektory typu D se sníženou roztečí pinů (Alternativa 1). Konektory jako Centronics (Alternativa 2) v SCSI-2 jsou postaveny na 8bitové a 16bitové sběrnici. Informace jsou přenášeny pomocí 68pinových kabelů typu A-68 a P-68 (Wide). Pro 32bitovou verzi sběrnice byl poskytnut kabel typu B, který bylo nutné zapojit paralelně současně s kabelem A do jednoho zařízení. Kabel B však nezískal široké přijetí a byl odstraněn ze standardu SCSI-3.
Ve standardu SCSI-3 byly kabely A-68 a P-68 podporovány stíněnými nebo nestíněnými konektory typu D. Kabely v SCSI-3 mají místo drátěných kroužků západky jako konektory Centronics. Počínaje touto verzí SCSI používají úložná pole 80kolíkový konektor nazvaný Alternativa 4. Jednotky s tímto konektorem lze připojit za provozu, což znamená, že zařízení SCSI lze připojovat a odpojovat, když je napájení zapnuté.
Hlavní implementace paralelního rozhraní SCSI (v chronologickém pořadí):
Přehled rozhraní SCSI [6]| název | Bitová šířka sběrnice | Frekvence autobusu | Šířka pásma | Maximální délka kabelu | Maximální počet zařízení |
|---|---|---|---|---|---|
| SCSI | 8 bitů | 5 MHz | 5 MB/s | 6 m (25 m s HVD) | osm |
| Rychlé SCSI | 8 bitů | 10 MHz | 10 MB/s | 3 m (25 m s HVD) | osm |
| Široké SCSI | 16 bit | 10 MHz | 20 MB/s | 3 m (25 m s HVD) | 16 |
| Ultra SCSI | 8 bitů | 20 MHz | 20 MB/s | 1,5–3 m (25 m s HVD) | 4-8 |
| Ultra Wide SCSI | 16 bit | 20 MHz | 40 MB/s | 1,5–3 m (25 m s HVD) | 4-16 |
| Ultra2SCSI | 8 bitů | 40 MHz | 40 MB/s | 12 m (25 m s HVD) | osm |
| Ultra2 Wide SCSI | 16 bit | 40 MHz | 80 MB/s | 12 m (25 m s HVD) | 16 |
| Ultra3 SCSI | 16 bit | 40 MHz DDR | 160 MB/s | 12 m | 16 |
| Ultra-320SCSI | 16 bit | 80 MHz DDR | 320 MB/s | 12 m | 16 |
| Ultra-640SCSI | 16 bit | 160 MHz DDR | 640 MB/s | 10 m | 16 |
Standardizováno ANSI v roce 1986. Byla použita osmibitová sběrnice s propustností 1,5 MB/s v asynchronním režimu a 5 MB/s v synchronním režimu [7] . Maximální délka kabelu je až 6 metrů.
Tento standard byl navržen v roce 1989 a existoval ve dvou verzích – Fast SCSI a Wide SCSI.
Rychlé SCSI se vyznačuje dvojnásobnou propustností (až 10 MB/s).
Wide SCSI má navíc dvojnásobnou šířku sběrnice (16 bitů), což umožňuje dosahovat přenosové rychlosti až 20 MB/s.
Maximální délka kabelu byla omezena na tři metry.
V tomto standardu byla poskytnuta i 32bitová verze Wide SCSI, která umožňovala použití dvou šestnáctibitových kabelů na stejné sběrnici, ale tato verze se nerozšířila.
Také známý jako Ultra SCSI.
Navrženo v roce 1992.
Propustnost sběrnice byla 20 MB/s pro 8bitovou sběrnici a 40 MB/s pro 16bitovou. Maximální délka kabelu zůstala tři metry.
Zařízení vyhovující této normě jsou známá svou citlivostí na kvalitu prvků systému (kabel, terminátory).
Navrženo v roce 1997.
Používá LVDS . Maximální délka kabelu je 12 metrů, šířka pásma až 80 Mbps.
Také známý jako Ultra-160 SCSI.
Navrženo na konci roku 1999.
Má dvojnásobnou propustnost (ve srovnání s Ultra-2 SCSI), která činila 160 MB/s. Zvýšení propustnosti bylo dosaženo současným použitím čel a řezů pulsů.
Tento standard přidal použití CRC (Cyclic Redundancy Check), varování před chybou.
Také známý jako Fast Ultra-320.
Vývoj rozhraní Ultra-3 s dvojnásobnou rychlostí přenosu dat (až 320 MB/s).
Navrženo na začátku roku 2003.
Zdvojnásobte šířku pásma (640 MB/s). Vzhledem k prudkému zkrácení maximální délky kabelu je nepohodlný pro použití s více než dvěma zařízeními, proto není široce používán.
V terminologii SCSI je interakce mezi iniciátorem a cílovým zařízením. Iniciátor odešle příkaz cílovému zařízení, které pak odešle odpověď iniciátorovi.
Příkazy SCSI jsou odesílány jako bloky deskriptorů příkazů (CDB ) . Každý blok může být dlouhý 6, 10, 12, 16 nebo 32 bajtů. V posledních verzích SCSI může mít blok proměnnou délku. Blok se skládá z jednobajtového kódu příkazu a parametrů příkazu.
Po přijetí příkazu cílové zařízení vrátí 00h při úspěchu, 02h při chybě nebo 08h , pokud je zařízení zaneprázdněné. V případě, že zařízení vrátí chybu, iniciátor obvykle odešle příkaz dotazu na stav. Zařízení vrátí Key Code Qualifier (KCQ).
Všechny příkazy SCSI spadají do čtyř kategorií: N (nedata), W (zápis dat z iniciátoru do cílového zařízení), R (čtení dat) a B (obousměrná výměna dat). Celkem existuje asi 60 různých příkazů SCSI, z nichž nejčastěji používané jsou:
Každé zařízení na sběrnici SCSI má alespoň jedno číslo logické jednotky ( LUN - anglicky Logical Unit Number ). V některých složitějších případech může být jedno fyzické zařízení reprezentováno sadou LUN.
Aby bylo možné provozovat několik nezávislých cílových zařízení SCSI v operačních systémech podobných UNIX, používá se adresování z identifikátoru cílového zařízení (ID cíle SCSI) libovolně přiřazeného ovladačem a na něm nakonfigurovaného čísla LUN.
Pro zařízení, jako jsou jednotky CD / DVD / Blu-Ray, včetně jejich odrůd s možností nahrávání, vyvinula MMC - Multimedia Command Set. Některé disky, jako například ty od Asus a Pioneer , používají konkurenční Mt. Fuji, která se od MMC v některých nuancích liší.
Pro správnou funkci musí být paralelní sběrnice SCSI vždy ukončeny na obou stranách. Naprostá většina ovladačů a mnoho zařízení má schopnost automatického ukončení - pomocí vestavěného terminátoru.
Od roku 2003 [8] :
| Počítačové sběrnice a rozhraní | |
|---|---|
| Základní pojmy | |
| Procesory | |
| Vnitřní | |
| notebooky | |
| Pohony | |
| Obvod | |
| Správa zařízení | |
| Univerzální | |
| Video rozhraní | |
| Vestavěné systémy | |