SCSI——小型计算机系统接口

小型计算机系统接口（英语:Small Computer System Interface; 简写:SCSI ：['skʌzi] ），一种用于计算机和智能设备之间（硬盘、软驱、光驱、打印机、扫描仪等）系统级接口的独立处理器标准。 SCSI是一种智能的通用接口标准。它是各种计算机与外部设备之间的接口标准。这种接口具有以下特性：
　　●SCSI接口是一个通用接口，在SCSI母线上可以连接主机适配器和八个SCSI外设控制器，外设可以包括磁盘、磁带、CD-ROM、可擦写光盘驱动器、打印机、扫描仪和通讯设备等。
　　●SCSI是个多任务接口，设有母线仲裁功能。挂在一个SCSI母线上的多个外设可以同时工作。SCSI上的设备平等占有总线。
　　●SCSI接口可以同步或异步传输数据，同步传输速率可以达到10MB/s，异步传输速率可以达到1.5MB/s。
　　●SCSI接口接到外置设备时．它的连接电缆可以长达6m。
　　最初的SCSI标准的最大同步传输速率为5MB/s（SCSI-1，又名Narrow SCSI，1986年，最大支持7个设备，时钟频率为5MHz），后来的SCSI II 规定了2种提高速度的选择。一种为提高数据传输的频率，即Fast SCSI（1994年，最大支持7个设备），由于频率提高一倍，达10MB/s（10MHz）；另一种提高速度的选择是传输频率提高一倍的同时也增大数据通路的宽度，由8位增至16位，即Wide SCSI，其最大同步传输速度为20MB/s (时钟频率为10MHz，1996年，最大支持15个设备)。
　　1995年左右出现了第三代SCSI，但没有统一标准：1. 最大同步传输速度达到20MB/s的Ultra SCSI（又称为Fast-20 SCSI，时钟频率为20MHz）；2．最大同步传输速度达到40MB/s的Ultra Wide SCSI（同1）；3．最大同步传输速度达到40MB/s的Ultra2 SCSI（又称为Fast-40 SCSI，时钟频率为40MHz，1997年）。稍后，又出现了一些更新的SCSI标准：1. 最大同步传输速度达到80MB/s的Ultra2 Wide SCSI（时钟频率为40MHz）；2．最大同步传输速度达到160MB/s的Ultra 3 SCSI（又名Ultra-160或者Fast-80 Wide SCSI，时钟频率为40MHz加双倍数据速率，1999年）；3．最大同步传输速度达到320MB/s的Ultra 320 SCSI（又名Ultra 4 SCSI，时钟频率为80MHz加双倍数据速率，2002年）；4．最大同步传输速度达到640MB/s的Ultra 640 SCSI（时钟频率为160MHz加双倍数据速率，2003年，是目前最新的SCSI标准）
　　这种接口是一种便于系统集成、降低成本和提高效率的接口标准，越来越多的设备将使用SCSI接口标准，因此，带SCSI接口的硬盘和SCSI光盘驱动器也越来越多，但由于成本问题，主要用于中高端服务器与工作站上。
　　SCSI的终端器
　　SCSI设备有一个很特别的东西，称为终端器（Terminator）,如果你是第一次接触SCSI装置的话，请务必记住它。
　　无论你的SCSI装置连接了多少台，但必须在最后一台的设备上，安装上终端器。因为当气脉冲信号在最后一台SCSI设备上时，其最后必定会直接接触到空气。而因为空气的阻抗很高，电气脉冲就会被反射至装置中，并形成干扰信号的杂讯，此一现象称为反射效应（Echo Effect）。所以我们必须在SCSI的总线两端安装上终端器，让电气脉冲不致出现反射效应。

一、SCSI的类型简要回顾

　　1.SCSI-1
　　SCSI-1是最原始的版本，异步传输的频率为3MB/S，同步传输的频率为5MB/s。虽然现在几乎被淘汰了，但还会使用在一些扫描仪和内部ZIP驱动器中，采用的是25针接口。也就是说，若是将SCSI-1设备联接到你的SCSI卡，必须要有一个内部的25针对50针的接口电缆；若是用外部设备时，就不能采用内部接口中的任何一个(即此时的内部接口均不可以使用)。
　　2.SCSI-2
　　早期的SCSI-2，称为FastSCSI,通过提高同步传输的频率使据传输速率从原有的5MB/s提高为10MB/s，支持8位并行数据传输，可连7个外设。后来出现的WideSCSI，支持16位并行数据传输，数据传输率也提高到了20MB/s，可连16个外设。此版本的SCSI使用一个50针的接口，主要用于扫描仪、CD-ROM驱动器及老式硬盘中。
　　3.SCSI-3
　　1995年，诞生了更为高速的SCSI-3，称为UltraSCSI，数据传输率也达到了20MB/s。它将同步传输钟频率提高到20MB/s，提高了数据传输率的技术。若使用16位传输的Wide模式，数据传输率更可以提高至40MB/s。此版本的SCSI使用一个68针的接口，主要应用在硬盘上。SCSI-3的典型特点是将总线频率大大地提高，并降低信号的干扰，以此来增强其稳定性。

二、SCSI与IDE的区别

　　除了SCSI，IDE也是一种极为常用的接口。从使用简便的角度来看，IDE更加适合普通用户，再加上个人电脑用户不但需要配置的外设不多，而且对速度要求也不高，因此选用IDE接口更合适些。此外，IDE还具有性能价格比高、适用面广等特点。而SCSI接口尽管具有很多无与伦比的特点，但不论从哪个角度看，该接口及其使用该接口的外设售价过于昂贵，一般用户实在无法承受，这也就决定了它的实际使用范围的局限性。
　　1.IDE的工作方式需要CPU的全程参与，CPU读写数据的时候不能再进行其他操作，这种情况在Windows95/NT的多任务操作系统中，自然就会导致系统反应的大大减慢。而SCSI接口，则完全通过独立的高速的SCSI卡来控制数据的读写操作，CPU就不必浪费时间进行等待，显然可以提高系统的整体性能。不过，现在的IDE接口为改善这个问题也做了很大改进，已经可以使用DMA模式而非PIO模式来读写，数据的交换由DMA通道负责，对CPU的占用可大大减小。尽管如此，比较SCSI和IDE在CPU的占用率，还是可以发现SCSI仍具有相当的优势。
　　2.SCSI的扩充性比IDE大，一般每个IDE系统可有2个IDE通道，总共连4个IDE设备，而SCSI接口可连接7—15个设备，比IDE要多很多，而且连接的电缆也远长于IDE。
　　3.虽然SCSI设备价格高些，与IDE相比,SCSI的性能更稳定、耐用，可靠性也更好。

三、SCSI的优点

　　1.SCSI可支持多个设备，SCSI-2(FastSCSI)最多可接7个SCSI设备，WideSCSI-2以上可接16个SCSI设备。也就是说，所有的设备只需占用一个IRQ，同时SCSI还支持相当广的设备，如CD-ROM、DVD、CDR、硬盘、磁带机、扫描仪等。
　　2.SCSI还允许在对一个设备传输据的同时，另一个设备对其进行数据查找。这就可以在多任务操作系统如Linux、WindowsNT中获得更高的性能。
　　3.SCSI占用CPU极低，确实在多任务系统中占有着明显的优势。由于SCSI卡本身带有CPU，可处理一切SCSI设备的事务，在工作时主机CPU只要向SCSI卡发出工作指令，SCSI卡就会自己进行工作，工作结束后返回工作结果给CPU，在整个过程中，CPU均可以进行自身工作。
　　4.SCSI设备还具有智能化，SCSI卡自己可对CPU指令进行排队，这样就提高了工作效率。在多任务时硬盘会在当前磁头位置，将邻近的任务先完成，再逐一进行处理。
　　5.最快的SCSI总线有160MB/s的带宽，这要求使用一个64位的66MHz的PCI插槽，因此在普通PC机中所能达到的最大速度为80MB/s，理论上也就意味着硬盘传输率可高达80MB/s。

四、SCSI的缺点

　　SCSI的优点自然是很吸引人的，但是也希望用户在决定选用时，不要忽视了它的缺点。
　　1.通过查阅资料得到的结论是：在同样条件下，SCSI硬盘内部传输速度要比IDE慢一些。因为SCSI硬盘的控制指令比IDE硬盘复杂，SCSI硬盘在标识硬盘扇区时用了线性的概念，即硬盘只有第1扇区、第2扇区，不像IDE硬盘，是柱面、磁头、扇区这种三维格式。目前的操作系统内部也使用线性编号的扇区，但BIOS只接受三维格式的磁盘请求，所以操作系统必须把磁盘请求转换为三维格式，这样IDE硬盘可直接使用，但SCSI为了和BIOS兼容还得将三维格式的磁盘请求转换为线性编号，这样硬盘的数据传输率就大大降低了。这一点我们从厂方公布的数据就可以看到，比如Seagate7200转/分的“大灰熊”内部传输率为193.88Mb/s，Seagate7200转的SCSI硬盘“酷鱼”内部传输率只有72Mb/s。所以SCSI硬盘只有在UNIX、WindowsNT等多任务下才能真正发挥优势，在WIN95环境中也算不错，但在DOS下就完全没有任何优势可言(尽管DOS现在已很少使用)。现如今苹果的G4、iMac等机型也开始支持IDE接口。
　　2.最后需要强调的一点是，SCSI性能价格比不高。事上，SCSI有点儿贵得离谱，一块最普及型的AdaptecAHA-2940SCSI卡都足以换回一块BX主机板，同样倍速、品牌的CD-ROM，SCSI要比IDE贵一倍多，一只4.5GB7200转/分的“大灰熊”价格，只够来换一块2GB5400转/分的SCSI硬盘。希望在选择SCSI之前，先考虑自身的经济实力，再思量它的价格是否物有所值。

五、终结器

　　SCSI链的最后一个SCSI设备要用终结器，中间设备是不需要终结器的。一旦中间设备使用了终结器，那么SCSI卡就无法找到以后的SCSI设备了。而如果最后一个设备没用终结器，SCSI也是无法正常工作的。终结器是由电阻组成的，位于SCSI总线的末端，用来减小相互影响的信号，维持SCSI链上的电压恒定。
　　绝大部分SCSI设备是内置终结器，并用一跳线来控制ON/OFF。现在的SCSI设备智能化程度很高，能自动控制终结器ON/OFF，如一块硬盘和一个CD-ROM相连，无论硬盘的终结器ON或OFF，CD-ROM都能正常使用。而当两块硬盘相连时，情况就变得复杂了，两块Seagate的硬盘相连前，一块硬盘终结器必须是OFF，而当一块Seagate的硬盘和一块Quantum硬盘相连前，一个硬盘终结器无论ON或OFF，都能正常使用。

六、SCSI的ID

　　系统中的每个SCSI设备都必须有自己唯一的ID(标识号)，这个号码从1~15。SCSIAdapter系统默认ID为7。这个ID可由位于设备前端的跳线器来设置。对于硬盘它位于驱动器的前端或后端。
　　七、SCSI设备的选择
　　SCSI卡
　　SCSI卡是整个SCSI设备链中的关键，选择时需要考虑以下几个因素：
　　(1)SCSI卡的品牌
　　选择品牌当然很重要，Adaptec是SCSI卡的精品，就像CPU界的Intel，已是SCSI界的标准，当然兼容性上是没有问题，而昂贵的价格可能就是唯一的问题。换句话讲，如果大家经济条件允许，还是建议选择Adaptec的SCSI卡。
　　(2)总线接口
　　PCI的SCSI卡适选，ISA的SCSI卡现在基本无人购买了，需要注意的是，有些扫描仪配的ISA的SCSI卡并非是通用的SCSI卡，虽然它有标准SCSI接头，但也只能接扫描仪使用。其次，要尽量避免选购SCSI与主板一体化的板子，主要是考虑到兼容性的问题，特别值得注意。
　　(3)SCSI的类型
　　常用的8位数据通道的有SCSI-2数据传输率10Mbps，是最常见的SCSI类型。若从总体考虑，个人还是选用8位数据通道的SCSI-2比较合适。一方面，只有硬盘支持16位数据通道的WideSCSI，而且16位数据通道的WideSCSI设备价格要高出8位SCSI-2很多；另一方面，16位数据通道的WideSCSI卡一般内置8位、16位的接口各一个，但外置只有一个16位SCSI的68孔D型接口，而一般外置SCSI设备如：CD-ROM、CDR/W、扫描仪都是8位SCSI设备，只有50孔D型接口，如果要接到16位SCSI的68孔D型接口需要一个68—50孔转换器，这个转换器不仅难以购买，而且兼容性也需进一步检验。
　　(4)SCSI的价格

　　最后要特别提到的当然是价格，不同的速度就决定了不同的价格。以便根据实际需要来选择合适的卡，一般10MB的卡DC310/390是100多元；20MB的DC390U/DC395U/DC315都在200-500元之间；40MB的DC390F/DC395UW可满足高速的应用，价格将在千元左右或更高；对于顶级的应用当属DC390U2系列，两款型号390U2W和390U2B都是80MB的，价格2900/2200元左右，区别是U2W多一个LSI53C141芯片，而且接口比U2B多，在卡上U2W有有2个68针、1个50针的接口，适合具有多种设备或需要将来继续扩充的场合，而U2B只有一个68针的，价格自然便宜很多，性能价格比较高，适合不需要再扩充的独立应用场合。这样你就可以挑选出价格实惠的SCSI卡了。

2009-05-28

注：源自原百度博客“至美心”