Основные отличия SCSI-2 от SCSI-1

Помимо чисто технических отличий, таких, как увеличение частоты и ширины шины, SCSI-2 имеет ряд функциональных отличий от SCSI-1:

 

· Периферийное устройство может освободить шину на время выполнения им полученной команды, например поиска данных на диске. Как следствие, главный адаптер получает возможность в это время обратиться к другому устройству на шине. Таким образом, адаптер может передавать (или принимать) данные с одного диска, пока другие осуществляют поиск. В результате это позволяет повысить эффективность использования шины, когда к ней подключено несколько устройств. За счет этого эффективность увеличивается до 30%.

· Благодаря возможности постановки команд в очередь хост может передать периферийному устройству сразу несколько команд, а оно уже перегруппирует их по своему усмотрению с целью оптимизации своей работы, например, выполнит второй по очередности запрос вместо первого для повышения общей пропускной способности.

· Для каждых 8 бит данных шина теперь передает один бит контроля четности. В случае шины шириной 16 - 2 бита. Значение бита четности задается таким образом, чтобы общее число единичных битов, включая бит четности, было нечетным. Контроль четности позволяет выявить единичные ошибки при передаче. При использовании высококачественных кабелей и соблюдение ограничений стандарта этого, как правило, оказывается достаточно. Кроме того, в качестве одной из мер повышения надежности шины в SCSI-2 предусматривается поддержка классификации ошибок и сообщений об ошибках.

· Шина может поддерживать до 10 разных типов устройств.

Отметим, что каждая из многочисленных разновидностей SCSI — Fast, Fast Wide, Ultra, Wide Ultra, Ultra 2, Wide Ultra 2 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».

Fast SCSI обратно совместим с предшествующими версиями, т. е. со SCSI-1 и стандартным вариантом SCSI-2. Максимальная протяженность шины Fast SCSI - 3 м.

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. Широкая шина способна поддерживать до 16 устройств.

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.

Спецификация Ultra 2 SCSI предусматривает дальнейшее увеличение частоты шины до 40 МГц. Вследствие того, что Ultra 2 SCSI позволяет передавать 40 млн. блоков данных в секунду, ее иногда называют Fast - 40. Первые ее реализации появились в начале 1997 года.

Ultra - 2 SCSI имеет одно серьезное преимущество. В отличие от своих предшественниц — в ней стала применяться дифференциальная сигнализация низкого напряжения (Low-Voltage Differential, LVD), т.е. амплитуды электрических сигналов шин интерфейса резко уменьшились. При этом максимальная длина соединений оставалась значительной – 12 метров.

Используемая до того дифференциальная сигнализация высокого напряжения (High-Voltage Differential, HVD) предусматривала весьма значительную разницу в уровне напряжения — 20 В. Это обеспечивало большую длину соединений – до 25 м. Но, в результате требовалась значительная мощность. Выделялось значительное тепло, которое требовалось каким-то образом удалять.

Кроме того, из-за высокого напряжения дифференциальные трансиверы (преобразователи напряжения сигналов шин интерфейса) 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 1,1В (используемые уровни напряжения — 0,7 и 1,8В), этот интерфейс не подвержен проблемам, проистекающим от высокого энергопотребления. Как следствие, трансиверы могут быть интегрированы в микросхему SCSI.

Как и все предыдущие спецификации SCSI, Ultra 2 разрабатывалась таким образом, чтобы пользователи могли эксплуатировать те же самые кабели, соединители и программное обеспечение. Однако из-за различий в уровнях напряжения LVD-устройства не могут работать на той же шине, что и HVD-устройства.

Ultra 3 SCSI еще больше увеличивает частоту шины — до 80 МГц, как следствие, она называется также Fast - 80DT. Последние две буквы расшифровываются как двойной переход — Double Transition. Это означает, что для широкой шины пиковая скорость составляет 160 Мбайт/сек!