Сбалансированная

+ сигнал

-►-1-1-►-

Jz-11-zL

Несбалансированная

Рис. 8.2. Сбалансированная (дифференциальная) и несбалансированная (однопро-водная) шины

В дифференциальной шине SCSI для передачи каждого сигнала используется двухпроводная линия связи. По одному из проводов пары передается прямой сигнал (тот же, что и в первом случае), а по второму - инверсный. В приемное устройство передается разница этих двух сигналов (отсюда и пошло название шины - дифференциальная). Такой метод передачи данных позволяет повысить помехозащищенность линии связи и в результате увеличить длину соединительного кабеля. По дифференциальной шине SCSI можно организовать передачу данных на расстояние до 25 м, а по однопроводной - до 6 м при обычных асинхронных или синхронных обменах и только до 3 м в режиме Fast.

На рис. 8.2 показана схема сбалансированной (дифференциальной) и несбалансированной (однопроводной) шины.

В этом первом стандарте SCSI используется высокое напряжение между двумя жилами, что усложняет схемы обработки сигналов и соответственно увеличивает цену адаптера. Кроме этого недостатка, существует еще несколько проблем, которые и послужили причиной удаления дифференциальной шины высокого напряжения (High Voltage Differential - HVD) из спецификации стандарта SCSI-3.

На смену дифференциальной шине высокого напряжения пришла дифференциальная шина низкого напряжения (Low Voltage Differential - LVD). Это позволило упростить схему адаптера и уменьшить его стоимость. Преимущества использования этого типа шины - более безопасное подключение, т. е. при подключении устройства к однопроводной шине не произойдет повреждения элементов адаптера. Фактически дифференциальная шина низкого напряжения представляет собой многорежимную шину. Однако если в цепь LVD будет подключено одно однопроводное устройство, то вся цепь будет работать в этом режиме, т. е. все скоростные преимущества и возможности использования более длинных кабелей новых устройств теряются. Обратите внимание, что все устройства Ultra2 и Ul-tra3 являются дифференциальными с низким напряжением и могут работать на частоте 40 и 80 МГц соответственно.

Кабели и разъемы однопроводных и дифференциальных устройств одинаковые, поэтому несложно ошибиться. Существует несколько способов, позволяющих выяснить, является ли устройство дифференциальным. Один из них - поиск на устройстве специального символа. Дело в том, что известно несколько утвержденных универсальных символов для однопроводных и дифференциальных шин SCSI (рис. 8.3).

Если таких символов на устройстве не окажется, то определить его тип можно с помощью омметра, измеряя сопротивление между выводами 21 и 22 интерфейсного разъема. В однопроводных устройствах они соединены между собой и с общим проводом, а в

SCSI

SE

SCSI yy\ LVD

Однопроводные

Дифференциальные

SCSI

низкого напряжения SCSIDIFF

Дифференциальные низкого напряжения/

высокого напряжения

Дифференциальные

однопроводные многорежимные

Рис. 8.3. Универсальные символы (условные обозначения) для однопро-водных и дифференциальных шин SCSI

дифференциальных либо разомкнуты, либо сопротивление между ними достаточно велико. Еще раз отметим, что такая проблема возникает нечасто, поскольку практически все устройства SCSI однопроводные, дифференциальные низкого напряжения или многоре-

Стандарт SPI-3, также известный как Шга3 или Ultra160 SCSI, создан на основе предыдущих стандартов и поддерживает максимальную скорость передачи 160 Мбайт/с (максимально возможную для современных устройств SCSI). Основные свойства SPI-3 (Ultra3) следующие:

синхронизация DT (Double Transition);

коды CRC (Cyclic Redundancy Check); подстройка по скорости; использование пакетов;

свойство Quick Arbitrate and Select (QAS).

Используемая в этом стандарте синхронизация позволяет передавать данные по обоим фронтам сигнала REQ/ACK. Благодаря этому Ultra3 SCSI может достичь скорости передачи 160 Мбайт/с при частоте шины 40 МГц. Этот режим определен лишь для 16-разрядной

Коды Cyclic Redundancy Checking (CRC) предназначены для устранения ошибок Ultra3 SCSI. В предыдущих версиях SCSI для определения ошибок передачи использовалась простая проверка четности. Коды CRC представляют собой более "продвинутую" форму выявления ошибок, чаще всего применяемую в системах с высокой скоростью передачи

жимные.

SPI-3 или Ultra3 SCSI (Ultra160)

шины.

данных.

Подстройка по скорости напоминает установку модемного соединения, т. е. предварительное выяснение максимальной скорости передачи данных всех устройств. Только после определения максимальной производительности данные начинают передаваться. В предыдущих версиях SCSI при инициализации шины главный адаптер посылал всем устройствам команду INQUIRY на самой низкой частоте 5 МГц. Проблема заключалась в следующем: даже если главный адаптер и устройство поддерживали выбранную скорость, то это не гарантировало, что обмен данными будет выполняться с такой скоростью. При этом устройства становились недоступными. Новый способ позволяет после выбора скорости передачи выполнять тестовую передачу и оценивать число ошибок.

При использовании пакетов передача данных между устройствами SCSI выполняется более оптимальным способом. В традиционной параллельной передаче используется несколько фаз: команда, сообщение, состояние и данные. В пакетной передаче вся эта информация "упаковывается" и передается по назначению. Такой способ передачи совместим с предыдущими, т. е. на одной шине могут находиться как обычные устройства, так и устройства, поддерживающие пакетную передачу. Обратите внимание, что не все устройства Ultra3 или Ultra160 SCSI поддерживают пакетную передачу. Устройства Ultra3, поддерживающие пакетную передачу, обычно называются Ultra160+ SCSI.

Свойство Quick Arbitrate and Select (QAS) впервые появилось в Ultra3 SCSI и применяется для снижения времени разрешения конфликтных ситуаций путем уменьшения времени освобождения шины. QAS позволяет устройству управлять шиной при передаче без использования фазы BUS FREE.

Ultra160 и Ultra160+

Поскольку пять основных свойств Ultra3 SCSI не являются обязательными, устройства Ultra3 не имеют определенных уровней функциональности. Для решения этой проблемы ряд производителей объединились и определили дополнения к стандарту, в которых описывается минимальный набор свойств. Эти дополнения получили названия Ultra160 и Ultra160+, так как в обоих заявлена скорость передачи данных 160 Мбайт/с, при этом они не являются официальными частями стандарта.

Ultra160 представляет собой часть реализации Ultra3 (SPI-3) SCSI и включает первые три дополнительных свойства Ultra3 SCSI:

синхронизация Fast-80DT (Double Transition) для работы со скоростью 160 Мбайт/с;

коды CRC (Cyclic Redundancy Check); подстройка по скорости.

Ultra160 SCSI работает в режиме LVD и обратно совместимо со всеми устройствами Ultra2 SCSI (LVD). Существует лишь одно ограничение: к шине не должно быть подключено однопроводных (SE) устройств. При одновременном подключении устройств Ultra2 и Ultra160 (Ultra3), каждое из них будет работать с максимально возможной производительностью, а шина будет динамически переключаться в различные режимы для поддержки нужных скоростей.

Ultra160+ дополнена двумя свойствами:

использование пакетов;

Quick Arbitrate and Select (QAS).

Устройства Ultra160+ наилучшим образом подходят для высокопроизводительных серверов и рабочих станций.