SCSI

Les connexions SCSI (abréviation de Small Computer System Interface) est un ensemble de normes de connexions disques durs, appareils de sauvegarde. Plutôt réservée aux périphériques nécessitant un taux de transfert élevé, cette interface est principalement utilisée dans les serveurs réseaux pour les disques durs, sauvegardes sur bandes. Cette norme est souvent couplée au RAID. En port externe, on retrouve également les anciens scanners. Son successeur, dérivé aussi du SATA, est le SAS.

Les premiers contrôleurs utilisent généralement un bus PCI-X, même si le bus PCI est toujours utilisé pour les contrôleurs des premières normes. 

Ces interfaces ont plusieurs avantages par rapport aux disques IDE Standard:

1. Le nombre de périphériques raccordés sur la même nappe peut aller jusque 15 (contre 2 en IDE et 1 seul en SATA). L'adresse se fait par pontage ou sélecteur rotatif, la connexion se fait par chaînage en reliant chaque périphérique au suivant.
2. Une connexion SCSI est multi-session, le périphérique peut exécuter opérations simultanément (ou presque) et l'écriture (ou la lecture) d'un fichier ne doit pas attendre la fin de l'opération précédente. Ceci est le cas par exemple lorsque l'on écrit un gros fichier sur le disque dur, la lecture suivante ne doit pas attendre pour démarrer. Le SCSI gère jusqu'à 255 opérations de lecture /écriture en parallèle, l'IDE et le SATA doit traiter complètement une requête avant de débuter la suivante. Le multi-session est néanmoins tributaire du système d'exploitation. Seules les séries professionnelles de Microsoft (NT, 2000, XP Pro et server 2003), Novell Netware et Linux gèrent cette fonctionnalité.
3. Les périphériques (disque dur, graveur, bandes de sauvegarde, ...) SCSI peuvent être internes ou externes. Le transfert de données se fait directement par DMA entre deux périphériques. Les dernières normes IDE n'autorisent le DMA qu'entre 1 disque dur et la mémoire.
4. Les normes SCSI incluent toutes un contrôle d'erreur des données.
5. Comme l'interface est plus rapide, le taux de transfert interne (mécanique de positionnement des têtes, vitesse de rotation des plateaux) et le taux de transfert externe (périphérique - processeur) sont également plus rapides.

Terminologie

Les connexions NARROW désigne à un bus de données sur 8 bits (1 byte). Le terme WIDE désigne un bus de données sur 16 bits (2 octets).

On retrouve suivant les versions 3 types de câblage:

1. SE: single ended, la version de base
2. LVD: Low Voltage Differential. L'avantage vient d'une longueur de câble supérieure. Utilisant une différence de tension de faible valeur, la consommation est moins élevée, l'émetteur étant directement implanté dans le contrôleur SCSI
3. HVD (High Voltage Differential) utilise le même principe que le LVD mais avec des tensions supérieures. Cette norme utilise 2 lignes par bits de données, une à faible tension et 1 à tension élevée. La distance maximum est ainsi généralement doublée, malgré un prix plus élevé.

Chaque norme nécessite en bout de chaîne une résistance de terminaison (1 connecteur spécifique), une nappe et une connectique différente. Seul les périphériques LVD accpetent des contrôleurs d'autres standards. Dans les périphériques actuels, un pontage ou un interrupteur remplacent la terminaison.

Les différentes normes SCSI:

SCSI 1 (NARROW SCSI): données transférées sur 8 bits, c'est la première version. Il est parfois encore utilisée pour la connexion de scanner externes. Il permet la connexion de 7 périphériques + le contrôleur.

Fast SCSI: utilisant un connecteur à 50 broches, mais toujours avec un bus de données de 8 bits, il est équivalent au type 1 mais avec un taux de transfert double (10 MB/s maximum)

SCSI 2 (WIDE SCSI) : Avec un bus de données de 16 bits, il permet un débit jusqu'à 20 MB/s. Le nombre de fils dépend du type de connecteurs utilisés (SE, LVD ou HVD)

Connecteur externe SCSI 2	Connecteurs SCSI2 internes

SCSI 3 (ULTRAWIDE SCSI) : il permet d'atteindre des débits maximum jusqu'à 40 MB/s

• SCSI 3 DIFFERENTIEL : les câbles doivent être de très bonne qualité et appairés (les signaux sont envoyés par deux, l'un inversé avec à la réception la différence des deux divisé par deux. Il existe 2 types de chaînes différentielles : 

• le HVD (High Voltage Differential), sous 5 volts, permet d’atteindre une longueur totale de chaîne de 25 m alors que l’UltraWide SE ne dépasse pas 6 m.
• le LVD (Low Voltage Differential), sous 3,3 volts, permet d’atteindre 12 m de longueur de chaînage.

Extension du SCSI 3, la norme Ultra 2 SCSI LVD utilise 2 fils pour chaque ligne de transfert en mode différentiel avec une vitesse théorique maximum de 80 MB/s.

La norme Ultra 3 SCSI ou Ultra 160/m ou SCSI 5 

Ces normes sont identiques, sauf que l'Ultra 160/m n'utilise que trois parties ("/m" signifiant manageable  - test physique et CRC)

• Vitesse de transfert doublée par rapport à l’Ultra 2 : de 80 MB/s à 160 MB/s
• Test physique du bus au démlarrage par le contrôleur pour déterminer la vitesse maximum en fonction des différents périphériques connectés sur la chaîne.
• Contrôle de redondance cyclique (CRC) comme contrôle d'erreur.

Comme l’Ultra 2 SCSI, l’Ultra 3 SCSI est aussi une norme LVD. Les deux utilisent les mêmes connecteurs et fils sauf au niveau qualité. Gérant jusque 15 périphériques sur une longueur totale de 12 m, la norme Ultra 160 accepte de mixer des périphériques des 2 normes en adaptatant la vitesse suivant celle du périphériques (80 MB/s pour l’Ultra 2 et 160 MB/s). Le bus ne tourne donc pas obligatoirement à la vitesse la plus faible des périphériques connectés sur le câble. Dans le cas d'un contrôleur Ultra 2, la vitesse des disques durs et lecteurs de bande Ultra 3 reste à 80 MB/s.

La norme Ultra 320 SCSI (SCSI PARALLEL INTERFACE SPI-4) :

Cette nouvelle norme garde les spécificités de l'Ultra 160/m, mais:

• Les informations de contrôle sont transférées à 320 MB/s, celle des données est adaptée aux périphériques et peut être plus faible.
• Multiplexage des tâches d’entrées/sorties sans attendre la phase du BUS FREE. Continuité du flux de données sans phases d’inertie et exploitation optimisée des canaux disponibles. - La chaîne de commandes pour l’envoi d’un paquet de données se simplifie et les différentes étapes sont moins nombreuses, d’où une amélioration des taux de transferts.
• Rectification du signal de données par rapport au signal d’horloge pour réduire les risques de corruption de données liés aux différence de temps de transferts sur les différents conducteurs de la nappe (Skew compensation).

Résumé des normes

Termes associés: serveur réseau - disques durs IDE - ATA - crash disques

Le S-ATA peut être vu comme une version low Cost de ce type de connexion de disque dur.

Catégorie: ordinateur - réseau