从SASI到SCSI
Shugart Associates早在1979年就已意识到统一硬盘接口的必要性,于是着手开发了一个8位并行智能外部设备接口,名为SASI(Shugart Associates System Interface)。1980年Shugart Associates向ANSI(美国国家标准协会)要求将SASI列为ANSI的正式标准但未获批准。
经过与NCR合作进行规格修正,SASI于1981年晚些时候被再次提交给ANSI,1982年被ANSI下属的X3T9.2委员会接受。到了1986年,已经更名为SCSI(Small Computer System Interface)的接口规格正式成为ANSI X3.131-1986标准(SCSI-1),不过早在1984年草案提交审批的时候,市场上已经有很多特性超出或少于该提议的设备了,而最为著名的就是Apple在1985年推出的Macintosh将SCSI选为外部设备标准接口。
初具规模——SCSI-1
SCSI-1定义了8位(并行)数据总线,使用50针数据线(或25对双绞线电缆),其主要规格摘要如下:
- 同一总线上可以连接8台SCSI装置(包括计算机主机),提供总线优先权仲裁功能,地址最高者(ID7,通常为SCSI适配器)拥有最高优先权;
- 提供同步和异步两种传输方式,同步最高传输速率为5MB/s;
- 采用逻辑块寻址(Logical Block Addressing,LBA)方式,LBA的大小通常默认设定为512字节但可以根据需要更改,在驱动器容量支持上明显优于传统的柱面/磁头/扇区(Cylinder/Head/Sector,CHS)寻址方式;
- 提供两种电气规格数据线配置,单端(Single-End,SE)型数据线最长可达6米,差动(Differential)型可达25米,两种配置的装置不能同时串接到同一总线上,也不能互换连接;
- 提供多重I/O连接配置——从单一启动/目标装置到多重启动/(多重)目标装置,在PC系统中启始装置通常为SCSI适配卡,而目标装置则可视为硬盘驱动器、磁带机和光驱等存储设备。
由于在原始SCSI-1文本中很多命令和特性是可选的,而且很少或不能保证一个特定的外设支持预期的命令,这使得整个业界定义了18条基本SCSI命令组成的公共命令集(Common Command Set,CCS),成为所有外设支持的最小命令集,并构成了SCSI-2规范的基础。
成长岁月——SCSI-2
其实在SCSI-1推出后不久,作为其后续版本的SCSI-2就被提出,硬盘驱动器厂商也在1988年即开始根据SCSI-2的规格草案来设计新一代SCSI接口产品;而X3T9委员会虽然在1990年8月以X3.131-1990批准了SCSI-2,但却在同年12月ANSI出版前收回文档进行修改——尽管对1990年版本的改动很少,最后通过的时候也已是1994年1月了(ANSI X3.131-1994)。
除了CCS之外,SCSI-2比SCSI-1新增的主要功能包括:
- 在8位数据总线情况下传输速率为10MB/s的Fast SCSI-2;
- 数据总线拓宽至16位的Wide SCSI,采用68针连接器和线缆,Fast Wide SCSI-2的传输速率可达20MB/s;
- Command Queuing即指令队列,使一个设备可同时接受多个指令(就SCSI而言可达256条)且以其认为效率最高的次序执行,这对可能同时有几个请求送到SCSI总线上的多任务操作系统特别有利;
- 尺寸缩小一半的高密度连接器,让小型周边设备得以使用,并且改用由启动设备提供电源的主动式终结器,提高了Fast SCSI传输时的信号稳定性;
- 工作站厂商Sun Microsystems和磁盘驱动器厂商Seagate Technology、Conner Peripheral共同提出的单一连接器附属装置(Single Connector Attachment,SCA),通过将50针或68针的接口及电源、SCSI ID、LED、主轴马达同步等功能连接器一起集成在(最初)由AMP公司出品的80针D形接口中,提供适用于背板环境的热插拔能力。
枝繁叶茂——SCSI-3
与前几个标准的制订过程类似,在SCSI-2规格还没有正式成为ANSI标准之前的1993年,SCSI-3规格标准的草拟工作已经展开,但与SCSI-1和SCSI-2不同的是,SCSI-3并非是包含SCSI所有内容的一份文档,而是涵盖了物理连接、电气接口、主要命令集和具体协议的文档集。简称为SAM(SCSI-3 Architecture Model)的SCSI-3架构模型采用了层级(Layer)的概念,在协议和互连方面增加了光纤通道(Fibre Channel,FC)、IEEE 1394、SSA等串行接口,原来SCSI-1和SCSI-2所围绕的并行接口被称为SPI(SCSI-3 Parallel Interface),我们现在所说的SCSI通常即指这个SCSI-3体系结构中的并行分支。

最初的SCSI-3架构模型(SCSI-3 Architecture Model,SAM)
SPI支持的设备数量达到了16个(减去SCSI适配器还有15个),新引入的低电压差动(Low Voltage Differential,LVD)信号传输模式将数据线长度由SE的4个(装置)3米/ 8个1.5米增加至点到点25米/16个12米,让Wide SCSI的连接能力不再只是规格上的数字。需要注意的是,LVD虽然也支持8位数据总线,但并没有任何一家硬盘驱动器厂商推出过相应的产品。
SPI还有一个通俗的名字Ultra SCSI,其开发者DEC称之为Fast 20——时钟频率20MHz,8位Ultra SCSI最高数据传输速率20MB/s,16位的Ultra Wide SCSI可达40MB/s。SPI-2即Ultra2 SCSI或Fast 40,频率和最高数据传输速率在Ultra SCSI的基础上翻番。不过,Ultra3 SCSI可就不仅仅是Fast 80这么简单了。

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