Interfaz de sistema de computadora pequeña

Interfaz de sistema de computadora pequeña
Información histórica
Fecha de presentación 1981
En producción Sí

Small Computer System Interface o SCSI ( ˈSCASI ), [1] en electrónica y tecnología de la información , es una interfaz estándar diseñada para llevar a cabo la transferencia de datos de bus en modo paralelo .

Diseñado en 1978 pero lanzado al público en 1981, desde su estandarización en 1986, SCSI se ha utilizado comúnmente en las líneas de computadoras Amiga , Atari , Apple Macintosh , Sun Microsystems y sistemas de servidor de PC .

Descripción

Para conectar una computadora a un host , el bus de enlace necesita un adaptador de host SCSI que administre la transferencia de datos en el bus. El periférico debe tener un controlador SCSI , que generalmente está integrado en todos los periféricos, excepto en los más antiguos. La interfaz SCSI se utiliza principalmente para la comunicación con unidades de disco duro y unidades de cinta de almacenamiento masivo , pero también para conectar una amplia variedad de dispositivos, como escáneres de imágenes , reproductores y grabadores de CD ( CD-R y CD-RW ), reproductores de DVD . De hecho, el estándar SCSI ha sido diseñado para favorecer la intercambiabilidad y compatibilidad de dispositivos (todos ellos, al menos en teoría). También hay impresoras SCSI .

En el pasado, la interfaz SCSI era muy común en todo tipo de computadora , mientras que en la actualidad es muy utilizada solo en estaciones de trabajo , servidores y periféricos de alta gama (es decir, con alto rendimiento). Los ordenadores de sobremesa y portátiles , por su parte, suelen estar equipados con la interfaz ATA/IDE (acrónimos de Advanced Technology Attachment e Integrated Drive Electronics respectivamente ) para discos duros y con la interfaz USB ( USB ) para otros periféricos de uso común. Estas últimas interfaces son más lentas que SCSI, pero también más baratas. Tenga en cuenta que USB utiliza el mismo conjunto de comandos que SCSI para implementar algunas de sus funciones ( USB Attached SCSI ).

En 1979 , Alan Shugart , fundador de Shugart Technology , introdujo en el mercado una interfaz simplificada, denominada SASI . Al mismo tiempo, la división Peripherals de NCR Corporation (ahora Engenio), había desarrollado un producto más avanzado, el BYSE, y, para implementarlo, estaba diseñando un ASIC ( Application Specific Integrated Circuit ) . A fines de 1981 , NCR y Shugart acordaron reunir lo mejor de los dos en un solo diseño para formar la base de un nuevo estándar ANSI . Después de una serie de reuniones del comité regulador, y después de que varios otros fabricantes decidieran adoptar el nuevo estándar, se eligió el nombre SCSI.

En 1986 , cuando SCSI ya estaba muy extendido, ANSI aprobó definitivamente la denominada especificación SCSI (conocida como X3.131-1986). Desde entonces, SCSI se ha establecido como un estándar industrial universal, capaz de encontrar aplicaciones en casi cualquier sistema informático (incluso ha habido una implementación de SCSI para la famosa computadora doméstica Commodore 64 ). El primer ASIC utilizado para construir una interfaz SCSI fue donado por NCR al Museo Smithsonian , lo que demuestra su gran popularidad.

Versiones

SCSI ha sufrido una evolución a lo largo de los años, pero antes de ilustrar sus características conviene aclarar la diferente terminología utilizada al referirse al estándar SCSI real, codificado por el comité T10 de INCITS , y por el lenguaje de uso actual, codificado por el Asociación de proveedores de dispositivos SCSI.

En 2003 , solo había tres estándares : SCSI-1, SCSI-2 y SCSI-3, todos de naturaleza modular, que incorporan funcionalidades que varios fabricantes pueden optar por incluir o no. Varios proveedores han dado nombres particulares a combinaciones específicas de características. Por ejemplo, el término Ultra-SCSI se define en el estándar, pero generalmente se usa para indicar aquellas versiones con velocidades de transferencia de datos dobles que las que se obtienen con Fast-SCSI. Esta velocidad de transferencia no se ajusta a la especificación SCSI-2, sino que es una de las opciones proporcionadas por SCSI-3. Del mismo modo, ninguna versión del estándar requiere que indique si el dispositivo es del tipo Diferencial de bajo voltaje (LVD ), lo que significa que utiliza 3 voltios de nivel lógico, en lugar de los 5 voltios del tipo HVD ( Diferencial de alto voltaje ). Sin embargo, todos los productos de la marca Ultra-2 SCSI incluyen esta opción. Este tipo de terminología es útil para los consumidores porque nombrar un dispositivo Ultra-2 SCSI describe mejor sus capacidades que nombrarlo SCSI-3.

Ninguna edición de la especificación SCSI ha prescrito nunca el tipo de conectores que se utilizarán, que han sido elegidos por los distintos proveedores . Aunque los dispositivos SCSI-1 suelen estar equipados con conectores de tipo Cinta Azul Centronics y los dispositivos SCSI-2 con conectores de tipo Mini-D , es incorrecto referirse a estos tipos como conectores SCSI-1 y SCSI-2.

Las principales implementaciones del estándar SCSI son las siguientes (en orden cronológico y utilizando la terminología actual):

Resumen de características de la interfaz SCSI
Interfaz Velocidad del bus
( tasa de transferencia )
(MByte/s) 		Ancho de bus (bits) Longitud máxima del cable (metros) Número máximo de dispositivos
SCSI 5 8 6 8
SCSI rápido 10 8 1.5-3 8
SCSI ancho 20 dieciséis 1.5-3 dieciséis
Ultra SCSI 20 8 1.5-3 5-8
SCSI ultraancho 40 dieciséis 1.5-3 5-8
Ultra2 SCSI 40 8 12 8
SCSI ancho Ultra2 80 dieciséis 12 dieciséis
Ultra3 SCSI 160 dieciséis 12 dieciséis
Ultra-320 SCSI 320 dieciséis 12 dieciséis
Ultra-640 SCSI 640 dieciséis 12 dieciséis

SCSI-1

Es la versión original, derivada de SASI, y adoptada oficialmente por ANSI desde 1986 . SCSI-1 tiene un bus de 8 bits , con verificación de paridad , que funciona de forma asíncrona a la velocidad de 3,5 MB/s, o de forma síncrona a 5 MB/s, con una longitud máxima permitida de los cables de conexión igual a 6 metros, un significativo avance desde el límite de 0,45 metros de la interfaz de accesorio de tecnología avanzada ( ATA ) . Una variante del proyecto inicial implicó la implementación del llamado HVD ( Diferencial de Alto Voltaje ) que es de 5 voltios de nivel lógico para la señal, característica que permite aumentar muchas veces la longitud máxima permitida para los cables de conexión.

SCSI-2

Esta versión fue lanzada en 1989 , dando lugar posteriormente a las variantes Fast-SCSI y Wide-SCSI. El Fast-SCSI ha permitido elevar la tasa máxima de transferencia de datos ( Transfer rate ) hasta un máximo de 10 MB/s, mientras que el Wide-SCSI ha duplicado tanto el ancho del bus , aumentado a 16 bit, como la velocidad, el caudal. a 20 MB/s. Sin embargo, estas prestaciones superiores han supuesto una limitación de la longitud máxima de los cables de conexión a 3 metros. SCSI-2 inicialmente también presentaba una versión de 32 bits de Wide-SCSI, que presentaba dos buses de 16 bits, cada uno con su propio cable de conexión. Sin embargo, esta variante ha sido ignorada tanto por los fabricantes de dispositivos como por el mercado, tanto que ha sido abolida oficialmente por el estándar SCSI-3.

SCSI-3

Antes de que Adaptec , y más tarde SCSITA, codificaran la terminología actual, el primer dispositivo SCSI capaz de superar a SCSI-2 se llamaba simplemente SCSI-3. Estos dispositivos, también conocidos como Ultra-SCSI y Fast-20-SCSI, se lanzaron en 1992 . La velocidad del bus se duplicó a 20 MB/s para sistemas de 8 bits y 40 MB/s para sistemas de 16 bits. La longitud máxima del cable siguió siendo de 3 metros, pero Ultra-SCSI se ganó una mala reputación por su extrema sensibilidad a la longitud y el estado del cable, lo que a menudo provocaba fallos de funcionamiento debido a defectos menores en los propios cables, conectores o terminadores .

Ultra-2

Esta versión se introdujo en el mercado en 1997 y está equipada con el tipo de bus LVD (ver arriba), y por esta razón a veces se le llama LVD SCSI. El uso de la tecnología LVD ha permitido aumentar la longitud máxima de los cables a 12 metros, manteniendo una alta inmunidad frente a perturbaciones. En algunas aplicaciones especiales se aumentó la velocidad hasta 80 MB/s. Sin embargo, esta versión duró poco, ya que pronto fue suplantada por la Ultra-3 (Ultra-160).

Ultra-3

También conocida como Ultra-160 e introducida a finales de 1999 , esta versión es esencialmente una evolución de la Ultra-2 en la que la velocidad de transmisión se ha vuelto a duplicar a 160 MB/s con el uso de una tecnología denominada doble transición de reloj (DTC). o reloj de doble filo . El Ultra-160 también viene con otras funciones nuevas, como la verificación de redundancia cíclica (CRC), que implementa un mecanismo automático de corrección de errores de transmisión. [2]

Ultra-320

Es una evolución del Ultra-160 donde se ha duplicado la velocidad hasta los 320 MB/s. Casi todas las unidades de disco duro SCSI nuevas fabricadas desde octubre de 2003 son de este tipo.

Ultra-640

También conocido como Fast-320, está construido de acuerdo con una especificación INCITS 367-2003 o SPI-5 emitida a principios de 2003 , y una vez más duplica la velocidad a 640 MB/s.

SCSI es un protocolo de capa 2 con una interfaz paralela iSCSI un protocolo de capa 7 sobre TCP/IP.

iSCSI

La versión iSCSI (significa: internet SCSI ) es una evolución del SCSI-3 que mantiene la configuración básica de SCSI prácticamente sin cambios, especialmente en lo que respecta al conjunto de comandos. Se basa en la idea de incorporar el protocolo TCP/IP al estándar SCSI , creando un protocolo de almacenamiento que pueda viajar por Ethernet . Los defensores del estándar iSCSI creen que esta tecnología puede, a largo plazo, reemplazar a las tecnologías de la competencia, incluida la tecnología Fibre Channel , ya que las velocidades de datos que se pueden lograr con las redes Ethernet están aumentando actualmente más rápido que las que se pueden lograr con otras tecnologías. En perspectiva, el iSCSI por lo tanto tiene los requisitos necesarios para establecerse tanto en el mercado de gama baja ( low-end ) como en el de gama alta ( high-end ), utilizando la misma tecnología.

Compatibilidad

Las versiones Ultra-2, Ultra-160 y Ultra-320 se pueden conectar libremente en el mismo bus de tipo LVD sin ninguna degradación del rendimiento, ya que la computadora host arbitrará automáticamente la velocidad en baudios y el uso del bus de cada dispositivo. Nota: No se deben conectar al bus LVD dispositivos que funcionen en modo de terminación única (es decir, con una línea conectada a tierra), ya que esto limitaría la velocidad de todos los dispositivos a la velocidad del dispositivo de terminación única más lento. Desde el problema de la especificación SPI-5 (que describe la versión Ultra-640), se desaconseja encarecidamente el soporte de la interfaz de un solo extremo y, por lo tanto, los dispositivos que se producirán en el futuro ya no serán compatibles con los anteriores. .

Atención: los dispositivos SCA modernos deben conectarse en cadena a los modelos anteriores utilizando los adaptadores SCA adecuados. Aunque estos adaptadores suelen estar equipados con conectores de alimentación auxiliares de tipo especial, existe el peligro de dañar el dispositivo si se conecta incorrectamente a la fuente de alimentación. Siempre es recomendable realizar una prueba preliminar del dispositivo sin la fuente de alimentación auxiliar. Los dispositivos SCSI suelen ser compatibles con versiones anteriores , lo que significa que, por ejemplo, puede conectar un disco duro SCSI Ultra-3 con un controlador SCSI Ultra-2 y manejarlo regularmente, aunque a velocidades y funciones reducidas.

A cada dispositivo SCSI (incluido el adaptador de la computadora host ) se le debe asignar un identificador único (ID) durante la configuración, para que pueda compartir el mismo bus con otros dispositivos. Además, el bus también debe estar correctamente conectado a un terminador. Se pueden utilizar tanto terminadores activos como pasivos, aunque es preferible el tipo activo (obligatorio si el bus es del tipo LVD). Las malas conexiones del terminador son una de las causas más frecuentes del mal funcionamiento del dispositivo SCSI.

Es posible convertir un bus ancho en uno angosto , con la advertencia de instalar los dispositivos que requieren el bus ancho más cerca del adaptador. Esto requiere un cable de conexión con terminaciones al final del lado ancho del bus. Esta técnica de conexión suele denominarse terminación high-9 . Se deben enviar comandos específicos al host para habilitar este modo. Sin embargo, esta práctica no es recomendable.

Arquitectura del modelo SCSI

El estándar SCSI-1 original definía las características físicas requeridas para el bus de conexión, así como la secuencia de señales eléctricas necesarias para realizar ciertas acciones. Con el estándar SCSI-2 hubo una expansión significativa de la funcionalidad, en particular con la definición completa del conjunto de instrucciones que se enviarán al controlador. El hecho es que el conjunto de comandos SCSI es útil y funcional por derecho propio, ya que ahora hay una gran cantidad de usuarios y diseñadores experimentados. Con la llegada del estándar SCSI-3, ha habido una clara separación entre el conjunto de comandos SCSI real y su implementación tradicional en modo paralelo .

La estructura lógica del conjunto de comandos SCSI se llama SAM [3] [4] ( Modelo de arquitectura SCSI ) y se incluye en las especificaciones para interactuar con dispositivos que cumplen con los siguientes estándares:

Todos estos tipos de dispositivos son capaces de interpretar, total o parcialmente, el conjunto de comandos SCSI.

Notas

  1. ^ Field, El libro de SCSI , 1999, p. 1.
  2. ^ Ultra160 SCSI ( JPG ), en MCmicrocomputer , n. 207, Roma, Pluricom, junio de 2000, págs. 54-55 , ISSN  1123-2714
  3. ^ Modelo de arquitectura SCSI-3 (SAM) Archivado en Internet Archive el 9 de mayo de 2008. Documento del grupo de trabajo T10 con la definición del conjunto de comandos SCSI-3 del 27/11/1995.
  4. ^ Modelo de arquitectura SCSI - 4 (SAM-4) Archivado en Internet Archive el 6 de julio de 2008. Documento del grupo de trabajo T10 que define el modelo de conjunto de comandos 4 versión 5/8/2008.

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