Quali sono le differenze fra le varie tipologie di SCSI?

Dobbiamo cambiare il parco server, aggiornando dei sistemi ormai obsoleti. Fra le varie caratteristiche, vorremmo maggiori informazioni sugli standard SCSI. Quali sono le varie tipologie? La storia della dinastia di tecnologie SCSI inizia nella prima m …

Dobbiamo cambiare il parco server, aggiornando dei sistemi ormai
obsoleti. Fra le varie caratteristiche, vorremmo maggiori informazioni sugli
standard SCSI. Quali sono le varie tipologie?

La storia della dinastia di tecnologie SCSI inizia nella prima metà
degli anni '80 quando la prima versione, oggi nota come SCSI-1, lavorando
su un bus ampio 8 bit ad una frequenza di 5 MHz, assicurava una banda di 5 Mbyte/s
supportando collegamenti su distanze fino a 6 metri.

Questo standardha incontrato un crescente successo, con tutto un fiorire di
interfacce e dispositivi. La prima ad arrivare fu la Fast SCSI, detta anche
SCSI 2, che mantenendo la larghezza del bus a 8 bit portò il clock a
10 MHz raddoppiando esattamente la velocità di trasferimento massima
(a 10 Mbyte/s). La lunghezza massima supportata per i cavi però si ridusse
della metà (nel caso single ended). Il numero dispositivi per catena
rimase pari a 8.

L'altra strada per aumentare le prestazioni dello SCSI era quella di
aumentare il parallelismo del bus. Questa strategia fu proposta dallo standard
Fast Wide SCSI che propose un raddoppio della larghezza di canale da 8 a 16
bit, mantenendo il clock di 10 MHz del Fast SCSI. L'aumento della larghezza
di canale richiese logicamente l'introduzione di un nuovo connettore con
un maggior numero di contatti (68 pin). Il risultato complessivo fu una banda
ancora raddoppiata, questa volta a 20 Mbyte/s. Altra novità fu l'introduzione
di uno SCSI ID a 4 bit che consentiva di enumerare fino a 16 periferiche sulla
catena, raddoppiando il precedente limite di 8 devices.

In una successiva ondata si tornò ad agire sulla frequenza per aumentare
le prestazioni. Un semplice raddoppio del clock, da 10 a 20 MHz, applicato agli
standard Fast SCSI e Fast Wide SCSI, produsse rispettivamente le due nuove varianti
Ultra SCSI (8 bit, 20 MHz, 20 Mbyte/s e 8 dispositivi per catena) e Ultra Wide
SCSI (16 bit, 20 MHz, 40 Mbyte/s e 16 dispositivi per catena).

Anche nella generazione successiva, la cosiddetta Ultra 2, si puntò
sull'aumento della frequenza di lavoro per velocizzare il canale. Nacquero
così l'Ultra2 SCSI (8 bit, 40 MHz, 40 Mbyte/s e 8 dispositivi per
catena) e l'Ultra2 Wide SCSI (16 bit, 40 MHz, 80 Mbyte/s e 16 dispositivi).

A questo punto il bus SCSI parallelo a 8 bit uscì definitivamente di
scena dato che nell'ondata successiva, la Ultra3, era presente soltanto
la versione a 16 bit. Lo standard Ultra3 SCSI, noto anche come Ultra160, lavorava
a 40 MHz in modalità dual edge. Come nelle memorie DDR, in cui si effettuano
due trasferimenti dati per ciclo di clock, ossia in occasione sia del fronte
di salita sia di quello di discesa dell'impulso di clock, l'Ultra3
SCSI effettuava 80 milioni di trasferimenti al secondo (ognuno a 16 bit) pur
lavorando a una frequenza di 40 MHz. L'effetto complessivo era quello
di trasferire 32 bit, ossia 4 bytes, per ciclo di clock, con una banda massima
di 4x40=160 Mbyte/s, da cui il soprannome Ultra160.

L'ultima frontiera del bus SCSI parallelo è rappresentata dagli
standard Ultra320 SCSI (figura 22: 16 bit, 80 MHz dual-pumped, 320 Mbyte/s e
16 dispositivi per catena) e Ultra640 SCSI in cui il clock raddoppia ancora
raggiungendo i 160 MHz (sempre dual pumped), portando a una banda di 640 Mbyte/s.

Particolarmente interessante nello scenario attuale è lo standard SAS
(Serial Attached SCSI) impiegato soprattutto per la connessione di unità
di storage in sistemi server. Questa tecnologia supporta un numero elevatissimo
di dispositivi; attraverso particolari unità dette SAS Expanders, che
funzionano da un punto di vista logico come degli hub fino a 128 porte, è
possibile realizzare collegamenti con topologia “ad albero” e gestire
centinaia o migliaia di dispositivi (fino a 16.384). I cavi possono raggiungere
la lunghezza di 6-8 metri e la banda, a seconda della versione di standard,
ben 3 Gbit/s (corrispondenti a un throughput netto di 300 Mbyte/s) in ciascuna
direzione. Sono supportati l'hot plug delle unità disco e, particolarità
di estrema importanza, l'interoperabilità con le diffuse unità
disco S-ATA attraverso il collegamento half duplex al controller o ad appositi
expander.

Di seguito una tabella riepilogativa sugli standard SCSI

Tipologia SCSI Larghezza Bus (bit) Frequenza di lavoro (MHz) Banda (MB/s) Distanza (m) Pin Dispositivi per catena
SCSI-1 8 5 5 6 50 8
SCSI-2 (o “Fast SCSI”) 8 10 10 3-6   8
Fast Wide SCSI 16 10 20   68 16
Ultra SCSI 8 20 20     8
Ultra Wide SCSI 16 20 40     16
Ultra2 SCSI 8 40 40     8
Ultra2 Wide SCSI 16 40 80     16
Ultra3 SCSI (Ultra160) 16 40 (dual edge) 160     16
Ultra320 SCSI 16 80 (dual edge) 320     16
Ultra640 SCSI 16 160 (dual edge) 640     16
SSA 1 200-400 40-80 25   96
SCSI over Fiber Channel 1 1000-4000 100-400 Alcuni km   127
SAS 1   Fino a 300 6-8 m   16384

 

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