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Abkürzung für "Small Computer System Interface" • Standard für
Schnittstellen und Bussysteme mit hohen Übertragungsraten. Die Peripheriegeräte, die
diesen Standard unterstützen, können an einer einzigen Erweiterungskarte angeschlossen
werden und benötigen auch nur einen Treiber (siehe ASPI-Treiber). SCSI-Bussysteme gibt es für
verschiedene Busbreiten und -typen.
Im Gegensatz zu IDE, mit der pro Kanal nur zwei Geräte betrieben werden können,
lassen sich an einen SCSI-Bus - abhängig vom SCSI-Standard - bis zu 15 Geräte
gleichzeitig ansteuern. So lange es sich dabei um Geräte handelt, die nicht gleichzeitig
betrieben werden - wie Scanner, CD-ROM und Bandlaufwerk - ist die Leistungsfähigkeit von
Fast-SCSI meist schon ausreichend. Beim zusätzlichen Betrieb von Festplatten macht
hingegen, angesichts der steigenden Geschwindigkeit der Harddisks, Wide- oder Ultra-SCSI
Sinn. Richtig ausgelastet wird ein SCSI-Bus aber erst dann, wenn mehrere schnelle
Komponenten den Kanal gleichzeitig benutzen. Ein gutes Beispiel dafür ist ein Stripe-Set
(RAID 0) aus mehreren Festplatten, wie man es
häufig in Servern findet. Hier können bereits einige High-Performance-Festplatten die
bislang maximalen 40 MByte/s eines Wide-Ultra-SCSI-Systems übertreffen. Eine Erweiterung
ist also dringend nötig. Aktueller Stand ist 1998 Ultra2-SCSI.
Um die große Flut der SCSI-Namengebungen einzudämmen, beschränkte die STA (SCSI
Trade Association) die Anzahl der SCSI-Bezeichnungen auf die Typen SCSI 1, Fast, Fast
Wide, Ultra, Ultra Wide, Ultra 2 und Wide Ultra 2 SCSI. Da bei den verschiedenen
Herstellern zum Teil abweichende Bezeichnungen und Typkombinationen zu finden sind, werden
hier alle bekannten (1997) SCSI-Definitionen kurz vorgestellt.
- SCSI 1: Dieser Standard ist die Mutter aller SCSI-Standards. Er
definiert die asynchrone, 8 Bit breite Datenübertragung mit maximal 5 MByte pro Sekunde.
Auf dieser Vereinbarung bauen alle anderen Standards auf. Adapter, die nur die SCSI-1-Norm
unterstützen, sind gänzlich vom Markt verschwunden.
- SCSI 2 stellt einen erweiterten Befehlssatz zur Verfügung. Dieser
Dialekt dient sämtlichen Controllern immer noch zur ERSTEN asynchronen Kontaktaufnahme
mit den angeschlossenen Geräten. Der maximale Datendurchsatz bleibt auch hier bei 5 MByte
pro Sekunde, wird aber bereits synchron realisiert. "SCSI 2" bezeichnet
ebenfalls das Übertragungsprotokoll, welches allen Hostadaptern dieser Klasse gemeinsam
ist. Das heißt, daß auch ein Ultra-Wide-SCSI-Adapter ungeachtet der maximalen
Geschwindigkeit mit dem in SCSI 2 definierten Befehlssatz und Protokoll arbeitet.
- Fast SCSI erreicht einen Datendurchsatz von 10 MByte pro Sekunde. Die
Geschwindigkeitssteigerung dieser 8-Bit-Variante liegt hierbei in der Verdoppelung des
Bustaktes auf 10 MHz.
- Wide SCSI heißt die Vereinbarung, in der der bis dato 8 Bit breite Bus
auf 16 Bit erweitert wird. Dies hat ebenfalls eine Verdoppelung der Datenrate auf 10 MByte
pro Sekunde zur Folge.
- Fast Wide SCSI ergibt sich konsequenterweise aus der
Busbreitenverdopplung des Fast SCSI-Standards von acht auf 16 Bit. Mit Adaptern dieses
Typs können somit bereits Datenraten von 20 MByte pro Sekunde bei einem Bustakt von 10
MHz erreicht werden.
- Ultra SCSI verdoppelt den üblichen SCSI-Bustakt und erreicht mit 8 Bit
Breite einen Datendurchsatz von 20 MByte pro Sekunde.
- Ultra Wide SCSI beschleunigt den
Datentransfer bei einem mit 20 MHz getakteten 16-Bit-SCSI-Bus auf stattliche 40 MByte pro
Sekunde.
Alle Controller, der bis hier genannten Spezifikationen können im Single-Ended-Modus
betrieben werden. Hierbei werden die Signale auf den Datenleitungen immer gegenüber dem
Massepotential abgegriffen. Um Störeinflüssen entgegenzuwirken, dürfen die Kabel
gewisse Längen nicht überschreiten.
- Ultra 2 SCSI kann mit einer Taktfrequenz von 40 MHz nur noch im
sogenannten differentiellen Modus betrieben werden. Hierbei werden durch Subtraktion der
auf zwei Leitungen entgegengesetzt polarisiert übertragenen SCSI-Signale Störungen quasi
herausgekürzt, da diese auf beiden Leitungen gleiche Polarität aufweisen. Dieser
Standard erreicht bei 8 Bit einen Datendurchsatz von 40 MByte pro Sekunde.
- Ultra 2 Wide SCSI verfügt bei einem 16 Bit breiten Bus somit über
eine Transferrate von bis zu 80 MByte pro Sekunde.
- Ultra160/m-SCSI verspricht Datentransfer von 160 MByte pro Sekunde.
Führende Hersteller von Computersystemen und Speicherprodukten kündigten Ende September
1998 das Ultra160/m-SCSI an. Die Speichermedien bringen laut Adaptec einen Datendurchsatz von 160
MByte pro Sekunde und bewegen damit die Daten doppelt so schnell wie Medien mit Ultra2-Wide-SCSI.
Die neue Schnittstelle soll verbesserte Managementfähigkeiten aufweisen und wie SCSI 3
auch voll kompatibel zu Ultra2-SCSI sein.
Analysten erwarten von Ultra160/m-SCSI eine schnelle Verbreitung der parallelen SCSI-Technologie
in den Bereichen Windows NT und Unix Workstations, Video und Web Server und Storage Area
Networks. Nach Einschätzung der International
Data Corporation wird der Marktanteil von parallelem SCSI 1999 mehr als 80 Prozent im
Markt für High-End-Laufwerke erreicht haben.
Ultra160/m verdoppelt nicht nur die Ultra2-SCSI-Datentransferrate, sondern testet und
verwaltet auf intelligente Art und Weise das Speicher-Netzwerk, so daß immer mit der
höchsten, verläßlichen Datentransferrate gearbeitet wird. Ist diese Zuverlässigkeit
nicht gewährleistet, läuft der Datentransfer problemlos mit niedrigeren Transferraten
weiter, wie es auf ähnliche Weise auch bei Modem- und Faxverbindungen geschieht.
- Ultra 3 Wide SCSI umfaßt die folgenden Hauptkomponenten
- Double-Edge Clocking:
Verdoppelt die Übertragungsgeschwindigkeit auf 160 MByte/s, ohne die Taktfrequenz zu
erhöhen (wie bei Ultra2 SCSI 40 MHz).
- Domain Validation:
Überprüft permanent alle Geräte am SCSI Bus und stellt sie automatisch auf die optimale
Ubertragungsgeschwindigkeit ein.
- CRC (Cyclic Redundancy Check):
Verbessert die Datensicherheit gegenüber dem bisherigen Parity-Check.
- Quick Arbitration and Select:
Reduziert die Connect/Disconnect-Zeiten auf dem SCSI-Bus.
- Packetization:
Verkleinert den Protokoll-Overhead und erhöht dadurch die für Nutzdaten verfügbare
Bandbreite
Zusammenfassung der wichtigsten SCSI-Standards:
SCSI-
Bezeichnung |
Übertragungs-
rate (MByte/s) |
Anzahl der Daten-
leitungen |
Kabellänge
in Meter |
Anzahl der Geräte |
| SCSI 1 |
5 |
8 |
6 |
7 |
| SCSI 2 |
5 |
8 |
6 |
7 |
| Fast SCSI |
10 |
8 |
3 |
7 |
| Wide SCSI |
20 |
16 |
6 |
15 |
| Ultra SCSI |
20 |
8 |
1,5 |
7 |
| Ultra Wide SCSI |
40 |
16 |
1,5 |
15 |
| Ultra2 Wide SCSI |
40 |
16 |
12 |
15 |
| Ultra 160 SCSI |
160 |
16 |
12 |
15 |
| Ultra3 SCSI |
160 |
16 |
12 |
15 |
Ein moderner SCSI-Bus fungiert als Bindeglied zwischen dem SCSI- und dem
PCI-Bus und stellt ein Gerät am PCI-Bus
dar. Dieser ist mit 33 MHz getaktet und 32 Bit breit, was zu einer theoretischen
Bandbreite von 133 MByte/s führt. Das Problem dabei ist, daß die Daten meist zweifach
übertragen werden. Beispielsweise von der Festplatte in den Hauptspeicher und von dort
aus wiederum über den PCI-Bus beispielsweise an eine Netzwerkkarte. Spätestens hier wird
der PCI-Bus zum Flaschenhals des Gesamtsystems. Doch Abhilfe ist mit dem 64-Bit-PCI in
Sicht. Dieser verkraftet 266 MByte/s, was zumindest vorläufig genügen sollte. Bleibt die
Frage, wo danach eine Engstelle auftreten wird.
Übrigens: Fachleute (oder solche, die so tun) sagen selten "S-C-S-I" sondern
"Skassy"!
 Single-ended
und differential SCSI
Der single-ended SCSI-Bus (unsymmetrisch) ist die ursrpüngliche Ausführung. Danach
darf das Kabel maximal sechs Meter lang sein (SCSI-1). Die Differential-SCSI-Lösung
(symmetrisch) nutzt zwei Leitungen für das gleiche Signal. Die Signale entsprechen der
Differenz der Spannungspegel der beiden Datenleitungen. Vorteil: Die maximal erlaubte
Kabellänge liegt jetzt bei 25 Metern. Single-ended und differential SCSI dürfen nicht
gemischt betrieben werden.
An den physikalischen Enden muß der SCSI-Bus abgeschlossen sein. Dazu sind
Terminatoren nötig, um Spannungsüberhöhungen und -einbrüche zu verhindern und den
Spannungspegel stabil zu halten. Es gibt aktive und passive Terminatoren:
- Die aktiven haben - im Gegensatz zu passiven - einen Spannungsregler eingebaut, der für
gleichmäßige Versorgung der Termpower sorgt. Beim unsymmetrischen SCSI-Bus ist die
aktive Terminierung für SCSI-2 empfohlen und für Ultra- und Ultra-Wide-SCSI zwingend
vorgeschrieben.
- Passive Varianten finden noch bei symmetrischen Schnittstellen Einsatz, da hier die
Leitungsqualität eine aktive Terminierung verzichtbar macht.
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Arbitrierung / Priorität
SCSI optimal
installieren und optimieren.
