SCSI

Historia

Shugart Technology (Alan Shugartin Shugart Associates:ilta lähdön jälkeen perustama yritys) esitteli yksinkertaisemman väylän nimeltä SASI (engl. Shugart Associates System Interface) vuonna 1979. Samaan aikaan NCR Corporation:in oheislaiteosasto kehitti hienostuneemman tuotteen nimeltä BYSE ja kehitti sille ASIC-toteutusta. Vuoden 1981 loppupuolella NCR ja Shugart sopivat yhdistää näiden kahden ratkaisun parhaat puolet ja yhdessä ajaa sitä ANSI-standardiksi. Useiden komiteaistuntojen ja useiden yhtiöiden tuen jälkeen väylä sai nimen "SCSI". Vuonna 1986, jolloin SCSI oli jo laajalti käytössä, ANSI hyväksyi SCSI:n standardiksi X3.131-1986. Sen jälkeen SCSI on muodostunut laajaksi teollisuusstandardiksi. Toteutuksia on miltei kaikille tietokonejärjestelmille (on olemassa SCSI-toteutus jopa Commodore 64 -kotitietokoneelle). NCR lahjoitti ensimmäisen toimivan SCSI ASIC:in Smithsonian museolle.

SCSI-1

Alkuperäinen standardi, joka kehitettiin SASI:sta ja jonka ANSI virallisesti tunnusti vuonna 1986. SCSI-1:ssä on 8-bittinen väylä (pariteetti mukaan lukien), jonka asynkroninen nopeus on 3,5 MB/s tai synkronisessa tilassa 5 MB/s. Väylän suurin sallittu kaapelin pituus on 6 metriä toisin kuin ATA-väylässä jonka enimmäispituus on vain 45 cm. Alkuperäisen standardin muunnelma sisälsi korkeajännitedifferentiaali (HVD) -signaloinnin, jonka suurin kaapelipituus oli moninkertainen verrattuna yleisempään yksipäiseen eli balansoimattomaan versioon (SE).

SCSI-2

Tämä standardi julkaistiin vuonna 1989. Siitä syntyivät muunnelmat Fast SCSI ja Wide SCSI. Fast SCSI kaksinkertaisti enimmäisnopeuden 10:een MB/s. Wide SCSI levensi vielä väylän 16-bittiseksi nostaen enimmäisnopeuden 20:een MB/s. Nämä muutokset kuitenkin rajoittivat kaapelin enimmäispituuden kolmeen metriin. SCSI-2 määritteli Wide SCSI:sta myös 32-bittisen version, joka käytti kahta 16-bittistä kaapelia per väylä. Laitevalmistajat eivät kuitenkaan toteuttaneet tätä vaihtoehtoa laajalti. Niinpä se poistettiin SCSI-3 -standardista.

SCSI-3

Ennen kuin Adaptec ja myöhemmin SCSITA määrittelivät terminologian, ensimmäisiä SCSI-2:n mahdollisuudet ylittäviä laitteita kutsuttiin yksinkertaisesti nimellä SCSI-3. Nämä laitteet, jotka tunnetaan myös nimellä Ultra SCSI ja fast-20 SCSI esiteltiin vuonna 1992. Väylänopeus kaksinkertaistui jälleen 20:een MB/s kapeille (narrow) 8-bittisille ja 40:een MB/s leveille (wide) 16-bittisille järjestelmille. Suurin sallittu kaapelin pituus säilyi kolmessa metrissä. Ultra SCSI:lle muodostui osittain aiheeton maine herkkyydestä kaapelin pituudelle ja kunnolle. Vialliset kaapelit, liittimet ja terminaattorit olivat usein syyllisiä epävakausongelmiin.

Ultra-2

Tämä standardi julkaistiin noin 1997 ja esitteli matalajännite differentiaali (LVD) signaloinnin. Tästä syystä Ultra-2:sta joskus käytetään nimeä LVD SCSI. LVD:tä käyttäen kaapelin enimmäispituus voitiin nostaa 12 metriin suuremman häiriöiden sietokyvyn takia. Samalla siirtonopeus nostettiin 80:een MB/s. Ultra-2 SCSI:llä oli suhteelliset lyhyt elinkaari ja sen korvasi suhteellisen nopeasti Ultra-3 (Ultra-160) SCSI.

Ultra-3

SCSI Parallel Interface-3 (SPI-3), tunnetaan myös nimellä Ultra-160 julkaistiin vuoden 1999 loppupuolella. Tämä versio on periaatteessa parannus suhteessa Ultra-2 standardiin; siirtonopeus kaksinkertaistettiin jälleen 160:een MB/s tuplasiirtymä kellotuksella. Lisäksi standardiin lisättiin valinnaisina myös syklinen redundanssitarkistus (CRC), virheenkorjausprosessi ja nopeuden valinta kättelyvaiheessa siirtotien laadun perusteella (domain validation). Standardista poistettiin HVD-signalointi, 32-bittinen siirtotie ja SCAM-toiminto.

Ultra-160/m

Ultra-3 -standardin määrittelemistä valinnaisesti toteutettavista ominaisuuksista johtuen laitevalmistajat keksivät termin Ultra-160/m. Tällä tarkoitettiin Ultra-3 -laitteita jotka toteuttavat Ultra-3:n tuomista uusista ominaisuuksista ainakin 160 MB/s siirtonopeuden, CRC-virheentarkistuksen ja siirtotien laadun tarkistuksen.

Ultra-320

Käytännössä sama kuin Ultra-160 mutta vain siirtonopeus on jälleen kaksinkertaistettu 320:een MB/s.

Ultra-640

Ultra-640 (tunnetaan myös nimellä Fast-320) on julkaistu standardina INCITS 367-2003 or SPI-5 vuoden 2003 alkupuolella. Tällä kertaa siirtonopeus nostettiin 640:een MB/s.

iSCSI

iSCSI säilyttää SCSI paradigman, erityisesti komentosetin lähes muuttumattomana. iSCSI standardissa SCSI-3:n komentosettiä käytetään TCP/IP protokollan päällä. iSCSI on edullisempi vaihtoehto Fibre Channellille siirtotienä, koska Ethernetin laitetekniikka ja suuret valmistussarjat ovat tehneet tarvittavat laitteet edullisiksi hankkia. iSCSI voisi siten toimia sekä suurissa että pienissä ympäristöissä. Ethernetin tekniikka on lisäksi laajan käytön vuoksi hyvin osattua.

Serial Attached SCSI (SAS)

Serial Attached SCSI luopuu SCSI standardien perinteisestä rinnakkaisesta datansiirrosta ja käyttää sarjamuotoista siirtotietä.

Yhteensopivuus

Ultra-2, Ultra-160 ja Ultra-320 laitteita voidaan käyttää rinnakkain LVD-väylällä ilman että tehokkuus kärsii, koska ohjainkortti keskustelee jokaisen laitteen kanssa parhaalla mahdollisella liikennöintinopeudella. Yksipäisiä laitteita ei pidä liittää LVD-väylään, koska se pakottaa kaikki laitteet hitaampaan yksipäiseen nopeuteen. Tuki yksipäisille liitynnöille on poistettu SPI-5 standardista (joka määrittelee Ultra-640:n) eli tulevat laitteet eivät välttämättä ole sähköisesti yhteensopivia keskenään. Varoitus: Nykyiset SCA-laitteet voidaan liittää vanhempiin ohjainkortteihin käyttäen SCA-adaptereita. Vaikka näissä adaptereissa usein on ulkoisen virransyötön mahdollisuus, sen käytössä pitää olla varovainen. Kiintolevy on mahdollista tuhota liittämällä ulkoinen virtalähde. Käytä aina ensin kiintolevyä ilman ulkoista virtalähdettä.
SCSI-laitteet ovat pääasiassa taaksepäin yhteensopivia. Eli on mahdollista kytkeä SCSI-3 kiintolevy SCSI-2 ohjaimeen ja käyttää sitä (tosin hitaammalla nopeudella ja pienemmällä komentosetillä).
Kullakin SCSI-laitteella (mukaan lukien ohjainkortti) tulee olla oma SCSI ID liikennöidäkseen väylällä. SCSI-väylä pitää myös terminoida terminaattorilla. Sekä aktiivisia että passiivisia terminaattoreita on käytössä. Tosin aktiiviset ovat paljon suositumpia (erityisesti LVD-väylillä). Viallinen tai puuttuva terminointi on yleinen ongelma SCSI-asennuksissa.
On mahdollista muuntaa leveä väylä kapeaksi asettamalla leveän väylän laitteet lähelle SCSI-ohjainta. Tämä vaatii kaapelin, joka terminoi väylän leveän osuuden oikein. Tällaista kaapelia kutsutaan high-9 terminoivaksi kaapeliksi. Erilliset komennot mahdollistavat SCSI-ohjaimen selvittää väylän oikean leveyden. Tällaista liitäntää ei kuitenkaan suositella.