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Interface de sistema de computador pequeno

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Interface de sistema de computador pequeno
Informação histórica
Data de apresentação 1981
Em produção Sim
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Disco rígido SCSI multimodo LVD Ultra2 de 3,5 polegadas - Neste modelo, o conector de dados de 68 pinos, o compartimento de jumpers e o conector de alimentação padrão de 4 pinos são visíveis da esquerda para a direita

Small Computer System Interface ou SCSI ( ˈSCASI ), [1] em eletrônica e tecnologia da informação , é uma interface padrão projetada para realizar transferência de dados de barramento em modo paralelo .

Projetado em 1978, mas lançado ao público em 1981, desde sua padronização em 1986, o SCSI tem sido comumente usado nas linhas de computadores Amiga , Atari , Apple Macintosh , Sun Microsystems e sistemas de servidor PC .

Descrição

Para conectar um computador a um host , o barramento de link precisa de um adaptador host SCSI que gerencie a transferência de dados no barramento. O periférico deve ter um controlador SCSI , que geralmente está embutido em todos os periféricos, exceto nos mais antigos. A interface SCSI é usada principalmente para comunicação com unidades de disco rígido e unidades de fita de armazenamento em massa , mas também para conectar uma ampla variedade de dispositivos, como scanners de imagem , leitores e gravadores de CD ( CD-R e CD-RW ), leitores de DVD . De fato, o padrão SCSI foi projetado para favorecer a intercambialidade e a compatibilidade dos dispositivos (todos eles, pelo menos em teoria). Existem também impressoras SCSI .

No passado, a interface SCSI era muito comum em todo tipo de computador , enquanto atualmente é amplamente utilizada apenas em estações de trabalho , servidores e periféricos de ponta (ou seja, com alto desempenho). Computadores desktop e laptop , por outro lado, geralmente são equipados com a interface ATA/IDE (siglas de Advanced Technology Attachment e Integrated Drive Electronics , respectivamente ) para discos rígidos e com a interface USB ( USB ) para outros periféricos comumente usados. As últimas interfaces são mais lentas que SCSI, mas também mais baratas. Observe que o USB usa o mesmo conjunto de comandos do SCSI para implementar algumas de suas funcionalidades ( USB Attached SCSI ).

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Um terminador SCSI

Em 1979 , Alan Shugart , fundador da Shugart Technology , introduziu no mercado uma interface simplificada, chamada SASI . Ao mesmo tempo, a divisão de Periféricos da NCR Corporation (hoje Engenio), havia desenvolvido um produto mais avançado, o BYSE, e, para implementá-lo, estava projetando um ASIC ( Application Specific Integrated Circuit ) . No final de 1981 , NCR e Shugart concordaram em trazer o melhor dos dois em um projeto para formar a base para um novo padrão ANSI . Após uma série de reuniões do comitê regulatório, e depois que vários outros fabricantes decidiram adotar o novo padrão, o nome SCSI foi escolhido.

Em 1986 , quando o SCSI já era difundido, o ANSI aprovou definitivamente a chamada especificação SCSI (conhecida como X3.131-1986). SCSI desde então se estabeleceu como um padrão universal da indústria, capaz de encontrar aplicações em quase qualquer sistema de computador (houve até mesmo uma implementação SCSI para o famoso computador doméstico Commodore 64 ). O primeiro ASIC usado para construir uma interface SCSI foi doado pela NCR ao Smithsonian Museum , demonstrando sua grande popularidade.

Versões

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Controlador ISA SCSI

O SCSI sofreu uma evolução ao longo dos anos, mas antes de ilustrar as suas características é aconselhável esclarecer as diferentes terminologias utilizadas quando se refere ao padrão SCSI real, codificado pelo comitê T10 do INCITS , e pela linguagem em uso corrente, codificada pelo Associação de Fornecedores de Dispositivos SCSI.

Em 2003 , havia apenas três padrões : SCSI-1, SCSI-2 e SCSI-3, todos de natureza modular, incorporando funcionalidades que vários fabricantes podiam optar por incluir ou não. Vários fornecedores deram nomes particulares a combinações específicas de recursos. Por exemplo, o termo Ultra-SCSI é definido no padrão, mas geralmente é usado para indicar as versões com taxas de transferência de dados duplas do que aquelas obtidas com Fast-SCSI. Essa taxa de transferência não está de acordo com a especificação SCSI-2, mas é uma das opções fornecidas pelo SCSI-3. Da mesma forma, nenhuma versão do padrão exige que você indique se o dispositivo é do tipo Low Voltage Differential (LVD ), o que significa que ele usa 3 volts de nível lógico, em vez dos 5 volts do tipo HVD ( High Voltage Differential ). No entanto, todos os produtos da marca Ultra-2 SCSI incluem essa opção. Esse tipo de terminologia é útil para os consumidores porque nomear um dispositivo Ultra-2 SCSI descreve seus recursos melhor do que nomeá-lo como SCSI-3.

Nenhuma edição da especificação SCSI prescreveu o tipo de conectores a serem usados, que foram escolhidos pelos vários fornecedores . Embora os dispositivos SCSI-1 sejam normalmente equipados com conectores tipo fita azul Centronics e dispositivos SCSI-2 com conectores tipo Mini-D , é incorreto referir-se a esses tipos como conectores SCSI-1 e SCSI-2.

As principais implementações do padrão SCSI são as seguintes (em ordem cronológica e usando a terminologia atual):

Resumo das características da interface SCSI
Interface Velocidade do barramento
( Taxa de transferência )
(MByte/s) 		Largura do barramento (bits) Comprimento máximo do cabo (metros) Número máximo de dispositivos
SCSI 5 8 6 8
SCSI rápido 10 8 1,5-3 8
SCSI amplo 20 16 1,5-3 16
Ultra SCSI 20 8 1,5-3 5-8
SCSI ultra-amplo 40 16 1,5-3 5-8
Ultra2 SCSI 40 8 12 8
Ultra2 Wide SCSI 80 16 12 16
Ultra3 SCSI 160 16 12 16
Ultra-320 SCSI 320 16 12 16
Ultra-640 SCSI 640 16 12 16

SCSI-1

É a versão original, derivada do SASI, e adotada oficialmente pelo ANSI desde 1986 . O SCSI-1 possui um barramento de 8 bits , com verificação de paridade , rodando de forma assíncrona na velocidade de 3,5 MB/s, ou de forma síncrona a 5 MB/s, com comprimento máximo permitido dos cabos de conexão igual a 6 metros, um avance a partir do limite de 0,45 metros da interface Advanced Technology Attachment ( ATA ) . Uma variante do projeto inicial envolveu a implementação do chamado HVD ( High Voltage Differential ) que é de 5 volts de nível lógico para o sinal, recurso que permite aumentar em muitas vezes o comprimento máximo permitido para os cabos de conexão.

SCSI-2

Esta versão foi lançada em 1989 , dando origem posteriormente às variantes Fast-SCSI e Wide-SCSI. O Fast-SCSI permitiu aumentar a taxa máxima de transferência de dados (Taxa de transferência ) até um máximo de 10 MB/s, enquanto o Wide-SCSI dobrou tanto a largura do barramento , aumentada para 16 bits, quanto a velocidade, taxa de fluxo a 20 MB/s. No entanto, estes desempenhos superiores levaram a uma limitação do comprimento máximo dos cabos de ligação a 3 metros. O SCSI-2 inicialmente também apresentava uma versão de 32 bits do Wide-SCSI, que apresentava dois barramentos de 16 bits, cada um com seu próprio cabo de conexão. No entanto, essa variante foi de fato ignorada pelos fabricantes de dispositivos e pelo mercado, tanto que foi oficialmente abolida pelo padrão SCSI-3.

SCSI-3

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Disco rígido IBM Ultra-SCSI (SCSI-3)

Antes da Adaptec e, mais tarde, da SCSITA, codificarem a terminologia atual, o primeiro dispositivo SCSI capaz de superar o SCSI-2 era simplesmente chamado de SCSI-3. Esses dispositivos, também conhecidos como Ultra-SCSI e Fast-20-SCSI, foram lançados em 1992 . A velocidade do barramento dobrou para 20 MB/s para sistemas de 8 bits e 40 MB/s para sistemas de 16 bits. O comprimento máximo do cabo permaneceu 3 metros, mas o Ultra-SCSI ganhou uma má reputação por sua extrema sensibilidade ao comprimento e condição do cabo, o que muitas vezes causava mau funcionamento devido a pequenos defeitos nos próprios cabos, conectores ou terminadores .

Ultra-2

Esta versão foi introduzida no mercado em 1997 e está equipada com o tipo de barramento LVD (ver acima), e por esta razão é por vezes chamada LVD SCSI. A utilização da tecnologia LVD permitiu aumentar o comprimento máximo dos cabos para 12 metros, mantendo uma elevada imunidade a perturbações. Em algumas aplicações especiais, a velocidade foi aumentada para 80 MB/s. No entanto, esta versão teve vida curta, pois logo foi suplantada pelo Ultra-3 (Ultra-160).

Ultra-3

Também conhecido como Ultra-160 e introduzido no final de 1999 , esta versão é essencialmente uma evolução do Ultra-2 em que a velocidade de transmissão foi novamente duplicada para 160MB/s com o uso de uma tecnologia chamada double transition clocking (DTC) ou clock de borda dupla . O Ultra-160 também vem com outros novos recursos, como a verificação de redundância cíclica (CRC), que implementa um mecanismo automático de correção de erros de transmissão. [2]

Ultra-320

É uma evolução do Ultra-160 onde a velocidade foi duplicada para 320 MB/s. Quase todos os novos discos rígidos SCSI produzidos desde outubro de 2003 são desse tipo.

Ultra-640

Também conhecido como Fast-320, é construído de acordo com uma especificação INCITS 367-2003 ou SPI-5 emitida no início de 2003 , e mais uma vez dobra a velocidade para 640 MB / s.

SCSI é um protocolo de camada 2 com uma interface paralela iSCSI um protocolo de camada 7 sobre TCP/IP.

iSCSI

A versão iSCSI (significa: internet SCSI ) é uma evolução do SCSI-3 que mantém a configuração básica do SCSI praticamente inalterada, especialmente no que diz respeito ao conjunto de comandos. Baseia-se na ideia de incorporar o protocolo TCP/IP no padrão SCSI , criando um protocolo de armazenamento que pode trafegar pela Ethernet . Defensores do padrão iSCSI acreditam que esta tecnologia pode, a longo prazo, substituir tecnologias concorrentes, incluindo a tecnologia Fibre Channel , já que as taxas de dados alcançáveis ​​com redes Ethernet estão aumentando mais rapidamente do que aquelas alcançadas com outras tecnologias. Em perspectiva, o iSCSI possui, portanto, os requisitos necessários para se estabelecer tanto no mercado low-end ( low-end ) quanto no high end ( high-end ), utilizando a mesma tecnologia.

Compatibilidade

As versões Ultra-2, Ultra-160 e Ultra-320 podem ser conectadas livremente no mesmo barramento tipo LVD sem qualquer degradação de desempenho, pois o computador host arbitrará automaticamente a taxa de transmissão e o uso do barramento de cada dispositivo. Nota: Nenhum dispositivo operando no modo single-ended (ou seja, com uma linha conectada ao terra) deve ser conectado ao barramento LVD, pois isso limitaria a velocidade de todos os dispositivos à velocidade do dispositivo single-ended mais lento. Desde a questão da especificação SPI-5 (que descreve a versão Ultra-640) o suporte da interface single-ended é fortemente desencorajado e, portanto, os dispositivos que serão produzidos no futuro não serão mais compatíveis com os anteriores .

Atenção: os dispositivos SCA modernos devem ser conectados em cadeia aos modelos anteriores usando os adaptadores SCA apropriados. Embora esses adaptadores sejam geralmente equipados com conectores de alimentação auxiliares de tipo especial, existe o perigo de danos ao dispositivo se conectado incorretamente à fonte de alimentação. É sempre aconselhável realizar um teste preliminar do dispositivo sem a alimentação auxiliar. Os dispositivos SCSI geralmente são compatíveis com versões anteriores , o que significa que, por exemplo, você pode conectar um disco rígido Ultra-3 SCSI a um controlador Ultra-2 SCSI e conduzi-lo regularmente, embora em velocidades e velocidades reduzidas.

Cada dispositivo SCSI (incluindo o adaptador do computador host ) deve ser atribuído a um identificador exclusivo (ID) durante a configuração, para que possa compartilhar o mesmo barramento com outros dispositivos. Além disso, o barramento também deve estar conectado corretamente a um terminador. Podem ser usados ​​terminadores ativos e passivos, embora seja preferível o tipo ativo (obrigatório se o barramento for do tipo LVD). As más conexões do terminador são uma das causas mais frequentes de mau funcionamento do dispositivo SCSI.

É possível converter um barramento largo em um barramento estreito , com a ressalva de instalar os dispositivos que requerem o barramento largo mais próximo do adaptador. Isso requer um cabo de conexão com terminadores na extremidade do lado largo do barramento. Essa técnica de conexão é geralmente chamada de terminação high-9 . Comandos específicos devem ser enviados ao host para habilitar este modo. No entanto, esta prática não é recomendada.

Arquitetura do modelo SCSI

O padrão SCSI-1 original definia as características físicas necessárias para o barramento de conexão, bem como a sequência de sinais elétricos necessários para realizar determinadas ações. Com o padrão SCSI-2 houve uma expansão significativa de funcionalidade, em particular com a definição completa do conjunto de instruções a serem enviadas ao controlador. O fato é que o conjunto de comandos SCSI é útil e funcional por si só, já que agora há um grande número de usuários e designers experientes. Com o advento do padrão SCSI-3, houve uma separação clara entre o conjunto de comandos SCSI real e sua implementação em modo paralelo tradicional .

A estrutura lógica do conjunto de comandos SCSI é chamada SAM [3] [4] ( SCSI Architecture Model ) e está incluída nas especificações de interface com dispositivos que atendem aos seguintes padrões:

Todos esses tipos de dispositivos são capazes de interpretar, no todo ou em parte, o conjunto de comandos SCSI.

Notas

  1. ^ Field, The Book of SCSI , 1999, p. 1.
  2. ^ Ultra160 SCSI ( JPG ), em MCmicrocomputer , n. 207, Roma, Pluricom, junho de 2000, pp. 54-55 , ISSN  1123-2714  ( WC  ACNP ) .
  3. ^ Modelo de Arquitetura SCSI-3 (SAM) Arquivado em 9 de maio de 2008 no Internet Archive . Documento do grupo de trabalho T10 com a definição do conjunto de comandos SCSI-3 de 27/11/1995.
  4. ^ SCSI Architecture Model - 4 (SAM-4) Arquivado em 6 de julho de 2008 no Internet Archive Documento T10 do grupo de trabalho que define o modelo de conjunto de comandos 4 versão 8/5/2008.

Itens relacionados

Outros projetos

Links externos

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