Было время, когда передо мной остро стала проблема выбора винчестера. Одни советовали брать SCSI-винчестер, мол, он быстрее, другие доказывали, что нечего деньги тратить, покупай IDE. При этом каждый настолько убедительно отстаивал свою точку зрения, что мне приходилось больше думать не о покупке винчестера, а о том, как бы мои "советчики" не пустились в рукопашную. Но это так, воспоминания. На самом деле сегодня мне хотелось бы затронуть тему SCSI-интерфейса по причине того, что если с IDE-интерфейсом и его режимами UltraDMA людям все более или менее понятно, то о SCSI в компьютерных изданиях пишется не так уж и много. Посему, полагаю, найдется немало людей, которые почерпнут из данной статьи что-нибудь новое для себя.

Итак, история SCSI-интерфейса достаточно длинная, а потому весьма запутанная. Началось все в 1981 году, когда компании Seagate и NEC представили новый высокоскоростной (по тем временам) интерфейс, получивший название Small Computer System Interface. Интерфейс с самого начала не был ориентирован на какой-то конкретный тип устройств, что до настоящего времени позволяет SCSI работать с широким спектром периферии. Допускалось подключать к одному разъему SCSI до 7 устройств (не считая контроллер). При этом организация работы между контроллером и устройствами осуществлялась посредством присвоения каждому SCSI-устройству своего идентификатора (выставлялся при помощи перемычек). Для соединения устройств и контроллера использовался 50-жильный кабель длиной не более 6 метров. Обмен данными происходил по параллельной 8-разрядной шине с тактовой частотой 5 МГц. Пропускная способность шины - до 5 Мб в секунду. В настоящее время родоначальник SCSI нигде не используется.

Дальнейшее развитие спецификации SCSI состоит в расширении базовой системы команд и возможности (необязательной) увеличения разрядности шины с 8 до 16 бит. В итоге появилось два новых вида интерфейса - Narrow SCSI (8-битный вариант) и Wide SCSI (16 бит). Как известно, максимальная скорость работы (пропускная способность) шины определяется произведением "разрядность на частоту". Соответственно, увеличение разрядности шины в два раза дало соответствующий прирост и в скорости обмена данными. Расширение шины данных до 16 бит позволило ввести дополнительные идентификаторы и довести число присоединяемых устройств до 15 (не считая контроллер).

Далее разработчики пошли по пути увеличения рабочей частоты: она возросла ровно в два раза, по сравнению с первым SCSI, т.е. до 10 МГц. Так появился Fast SCSI, который, как и в предыдущем варианте, имел две модификации: 8- и 16-битную. Известно, что с увеличением частоты возрастает и уровень наводок одного проводника на другой, поэтому длину кабеля пришлось уменьшить вдвое.

Ultra SCSI предусматривает увеличение частоты до 20 МГц и очередной двойной прирост производительности. Здесь все аналогично FastSCSI. Длина кабеля уменьшилась до полутора метров. Пропускная способность у Narrow - 20 Mб/с, Wide - 40 Mб/с.

Появление все более быстрых жестких дисков вынудило разработчиков искать еще более быстрые решения для SCSI. Самый простой способ - попытаться увеличить рабочую частоту до 40 МГц. Однако в этом случае уровень наводок в проводах был бы сопоставим с уровнем полезного сигнала. Соответственно, нужно было принимать какие-то дополнительные меры. И они были приняты, правда, при этом пришлось пожертвовать совместимостью с предыдущими версиями SCSI. Новый Ultra2 SCSI стал работать на частоте 40 МГц, пропускная способность в 16-битном варианте возросла до 80 МГц. Достигли этого введением помехозащищенной дифференциальной шины, где для каждой линии передачи в качестве экранирующей используется не логическая земля, а сигнал противоположной полярности. Это позволяет увеличить допустимую длину кабеля до 12 м. Кроме того, напряжение сигнала было снижено с 5 до 3 вольт.

В современном стандарте Ultra160 SCSI повышение пропускной способности до 160 Мб/с было достигнуто за счет использования двойной синхронизации, при которой данные фиксируются как по фронту сигнала синхронизации, так и по его спаду. Как видим, теоретически получилась очень высокая скорость передачи данных, но при этом появился новый ограничивающий фактор. Дело в том, что SCSI-интерфейс работает через шину PCI. Ее пропускная способность в обычном варианте равна 133 либо 266 Мб/с, что совершенно недостаточно для Ultra160 SCSI контроллеров. Т.е., полностью реализовать потенциал нового интерфейса можно только на новой, 64-битной/64-мегагерцовой PCI-шине, которая обеспечивает скорость передачи данных до 532 Мб/с.

В настоящее время продвигается еще более быстрый стандарт Ultra320 SCSI (320 Мб/с), ориентированный на новейшую быстродействующую шину PCI-X.

Сергей ШИРКО,
[email protected]