Giao diện SCSI

SCSI được viết tắt từ Small Computer System Interface .

Cũng như hầu hết các đặc tính trong các máy tính trên thế giới , nguồn gỗ của SCSI được đưa ra trong năm 1986 sau khi thiết kế của SCSI-2 trở nên tốt hơn . Nó được phát triển do kết quả sự cố gắng của Shugart và NCR để phát triển một giao diện mới cho dòng máy Minicomputer ( nên có từ Small Computer ) . Những vấn đề cơ bản của giao diện vẫn đang còn tồn tại cho tới nay , nó bao gồm những tập lệnh để điều khiển truyền dữ liệu và trao đổi thông tin giữa chúng với nhau . Những lệnh được phát triển cùng với với sự phát triển của giao diện SCSI bởi vì chúng được thực hiện bởi sự linh hoạt trong giao diện , nhưng ngay từ đầu chúng chưa đủ mạnh và chưa đue chuẩn cho những lệnh được ứng dụng thực sự đối với những hãng sản xuất thiết bị . Do đó vào giữa năm 1980 tập lệnh chung CCS (Common Command Set) được mở rộng để phát triển thành những lệnh chuẩn hoá SCSI .

SCSI , cũng như EIDE , là Bus để điều khiển luồng dữ liệu (I/O ) giữa bộ vi xử lí và các thiết bị ngoại vi của nó và hầu hết được dùng trong những ổ cứng . Không như EIDE , SCSI yêu cầu giao diện để nối tới máy tính thông qua Bus PCI hoặc ISA . Nó không phải là phần điều khiển và tên gọ đúng của nó là Host Adapter . Phần điều khiển thực sự được thiết kế bên trong mỗi thiết bị SCSI . Chúng nối móc xích những thiết bị ngoại vi SCSI tới Bus SCSI theo đường Host Adapter .

Rõ ràng số của thiết bị SCSI được điều khiển tăng lên . Giao diện IDE bị giới hạn bởi 02 ổ đĩa và giao diện EIDE phát triển thành 04 thiết bị có thể bao gồm ổ đĩa , CDROM , trong phần điều khiển SCSI có thể điều khiển 08 thiết bị ( kể cả Host Adapter cũng tính là một thiết bị ) . Hơn nữa các thiết bị SCSI có thể là ổ cứng , CDROM , máy in , máy quét , Card mạng và còn hơn thế nữa .

Mỗi một thiết bị SCSI được móc xích với nhau , kể cả Host Adapter , và phải nhận dạng bằng số ID riêng biệt . Mỗi một thiết bị SCSI không được sùng số ID với thiết bị khác nhưng số ID không nhất thiết phải theo đúng thứ tự . Hầu hết Host Adapter của SCSI đều có kết nối bên trong với bên ngoài . Không có bất kì quan hệ gì giữa các ID với nhau mà liên quan tới vị trí vật lí của các thiết bị SCSI , nhưng cả hai điểm kết thúc phải bằng mạch điện "Terminal" bằng điện trở để ngăn chặn phản xạ tín hiệu và đảm bảo dữ liệu được trung thực trên một khoảng cách Cable dài . Những phần Terminator có thể là Jumper hoặc bằng phần mềm cấu hình hệ thống .

SCSI hỗ trợ tới 08 thiết bị và dùng ID từ 0 tới 7 . Theo truyền thống Host Adapter dùng ID7 và hệ điều hành khởi động từ những thiết bị có sô ID thấp nhất . Hầu hết hệ thống SCSI thiết lập ổ cứng khởi động dùng ID 0 và để ID 1 tới ID6 cho các thiết bị không cần khởi động trước . Khi hệ thống SCSI bắt đầu hoạt động thì tất cả các thiết bị trên Bus sẽ được hiển thị kèm theo giá trị ID tương ứng .

Host Adapter SCSI dùng một ngắt phần cứng ( IRQ ) nhưng các thiết bị gắn tới Card thì lại không có . Trên thực nó có thể thêm Card SCSI thứ hai cho 07 thiết bị khác thêm vào , lúc đó có nghĩa là 02 Card SCSI điều khiển được 16 thiết bị mà chỉ dùng một IRQ để điều khiển .

Sự phát triển của SCSI

SCSI-1 là chuẩn đầu tiên từ năm 1986 và quá lỗi thời so với bây giờ . Nếu dùng truyền dữ liệu không đồng bộ ở đó Host và thiết bị không thấy nhau rõ ràng nên tốc độ truyền cao nhất là 3Mps . SCSI-1 cho phép nối với08 thiết bị kể cả Host Adapter và nối với 07 ổ cứng .

Cùng với phương thức truyền đồng bộ Host và thiết bị xác định được tốc độ truyền cùng với nhau và bắt đầu cho chuẩn SCSI-2 trong năm 1986 . SCSI-2 dùng phương thức truyền đồng bộ và nâng tốc độ lên tới 5Bps và có thể gắn được các thiết bị khác mà không nhất thiết là ổ cứng .

Đối với SCSI-2 có thêm hai lựa chọn để cải thiện về mặt tốc độ : tốc độ truyềntín hiệu gấp ggôi 10Mbps ( Fast SCSI) và thêm Cable P thứ hai cho Bus SCSI để cho phép truyền 16-bit hoặc 32-bit ( Wide SCSI ) . Hai sự lựa chọn này có thể dùng riêng hoăc jkết hợp với nhau trong Fast Wide SCSI có khả năng duy trì tốc độ truyền dữ liệu tới 20MBps . Host Adapter Wide SCSI có thể hỗ trợ 16 thiết bị từ ID0 tới ID15 .

Sau SCSI-2 có một chút khó hiểu . Tính năng của SCSI-3 , giới thiệu lần đầu năm 1996 , chia SCSI thành số của tính năng bao gồm :

SPI (SCSI Parallel interface) mà xác định tính năng bao trùm lên sự làm việc của Cable SCSI .
SIP (SCSI Interlock Protocol ) đưa ra những lệnh cho tất cả thiết bị SCSI.

Một điều quan trọng SCSI-3 là loại bỏ Cable thứ hai cho Fast SCSI hoặc Wide SCSI và thêm vào đó là hỗ trợ sợi Cable quang . Thêm vào đó là SCAM (SCSI Configuration Auto-Magically) mà có thể địa chỉ hoá các thiết bị SCSI , nó tự động thiết lập cấu hình các thiết bị bằng cách gán ID riêng biệt thay vào đó gán bằng tay như trước kia ( trong SCSI-1 và SCSI-2 ) .

UltraCSI ( hay được gọi là Fast-20) nó là mở rộng của SCSI-2 có tốc độ truyền dữ liệu gấp đôi và SPI với đặc tính 20MHz và chiều dài Cacble SCSI còn 1.5m . Trong năm 1998 SPI-2 có tốc đọ đạt được gấp đôi là Fast-40 hay còn gọi là Ultra2 SCSI , nó chạy với tốc độ Bus là 40MHz , độ rộng đường truyền dữ liệu 16-bit nên đạt được tốc độ cao nhất về kí thuyết là 80MBps .

Kiểu dữ liệu được truyền trong Bus SCSI được xác định theo phương pháp sử dụng tín hiệu . Có 03 kiểu tín hiệu SCSI :

HVD - High-voltage differential
LVD - Low-voltage differential
SE - Single Ended

HVD và SE được dùng ngay từ khi có chuẩn SCSI nó cho phép chiều dài Cable SCSI lớn .

LVD được đưa ra cùng với Ultra2 SCSI dùng điện áp 3V để thay thế 5V của HDV mà không cần thêm phần khuyếch đại , nhưng lại dễ bị nhiễu tín hiệu đường truyền , LVD cho phép chiều dài Cable 12m và cắm đủ 16 thiết bị . Dùng phương thức LVD với điện áp thấp nên tiêu thụ ít năng lượng , cho phép thiết bị dùng tín hiệu VLD nhỏ hơn và giá thành giảm đi .

Cuối năm 1999 , SPI-3 tăng tốc độ gấp đôi với Fast-80 được gọi là Ultra160 SCSI và nâng tốc độ lên 160MBps và với 03 cải tiến thêm đối với Ultrra 2

Dùng thêm tín hiệu CRC , kiểm tra tất cả dữ liệu được truyền bằng cách thêm tín hiệu riêng biệt để kiểm tra .
Tính hợp lệ của phạm vi , cấu hình hệ thống một cách linh hoạt để tăng cường độ tin cậy của tín hiệu .
Tốc độ xung nhịp tăng gấp đôi .

Năm 2001 với sự giới thiệu về Ultra320 SCSI có tốc độ truyền dữ liệu tăng gấp đôi so với Ultra160 SCSI và thêm Packet Protocol và Quick Arbitration Select để nâng cao tốc độ truyền lên tới 320MBps .

	Max. Bus Speed (MBps)	Bus Width (Bits)	Max. Bus Length (Metres)	Max. Device Support
Single-ended	LVD	HVD
SCSI-1	5	8 (Narrow)	6	-	25	8
Fast SCSI	10	8	3	-	25	8
Fast Wide SCSI	20	16 (Wide)	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	-	-	8
Wide Ultra SCSI	40	16	3	-	-	4
Ultra2 SCSI	40	8	Not defined for speeds beyond Ultra	12	25	8
Wide Ultra2 SCSI	80	16	-	12	25	16
Ultra3 SCSI or Ultra160 SCSI	160	16	-	12	Not defined for speeds beyond Ultra2	16
Ultra320 SCSI	320	16	-	12	-	16