Small Computer System Interface

La fréquence du bus est doublée. On passe donc de 40 à 80 MHz. Les périphériques SE ne sont plus du tout compatibles avec ces fréquences à cause des phénomènes de réverbération.

L'interface Ultra 160 utilise le LVD, elle n'est absolument plus compatible avec SCSI-1 et 2. L'Ultra 160 apporte de lourdes modifications dans la gestion du transfert de données.

• Mise en œuvre du CRC. Le bus étant en LVD, on a de plus grandes vitesses et donc de bien plus grands risques d'erreurs dans les transmissions. C'est pourquoi on a ajouté la génération d'un CRC afin de pouvoir vérifier l'intégrité des données.

• Domain Validation. La carte hôte négocie avec le périphérique la meilleure vitesse à utiliser (un peu à l'image de ce que font les modems), ce qui évite qu'on ne communique plus vite avec le périphérique qu'il n'en est capable (ce qui auparavant le rendait inaccessible).

• Double Transition Clocking. On transfère les données sur deux flancs (montant et descendant), ce qui permet de doubler les débits. C'est pourquoi on parle d'ultra160 (80 MHz × 2).

L'interface 320 apporte des modifications supplémentaires par rapport à l'Ultra160, ce qui permet d'augmenter encore la fréquence de travail à 160 MHz et d'augmenter les débits utiles.

• Packetized SCSI. L'Ultra320 introduit un protocole de gestion de paquets de données, ce qui a pour conséquence de réduire le nombre de commandes à transférer en même temps que les données. On peut aussi transmettre plusieurs commandes dans un seul paquet.

• QAS (Quick Arbitration and Selection). Nouvelle méthode de gestion du bus qui réduit le nombre de commandes nécessaires et donc le trafic « inutile ».

• Read and Write Data Streaming. On peut envoyer plusieurs paquets d'affilée et n'attendre la commande de confirmation de réception qu'au moment de la réception de tous les paquets, ce qui réduit encore une fois le trafic « inutile »

• Flow Control. Pré-traitement des données à transférer dans une pile FIFO, ce qui permet de regrouper des données et d'effectuer un transfert en rafale quand un paquet est prêt.

• Pre-compensation. L'augmentation de la fréquence signifie la baisse de l'amplitude du signal. Un décalage qui n'aurait eu aucune conséquence avant devient gênant. À l'initialisation du bus, on teste donc chacun des fils et on crée une précompensation afin que lors de l'envoi de données sur le bus, toutes les données arrivent en même temps à destination (même si certains fils sont plus rapides que d'autres).

Avec l'augmentation des fréquences de transfert, les décalages entre les signaux et leur sensibilité au bruit et aux capacités parasites deviennent problématiques et causent des restrictions dans la longueur des câbles. On passe donc sur des bus série (un seul fil) qui évite les problèmes de courants induits.

La réflexion sur des interfaces séries fut commencée avant la mise au point de l'Ultra 160 et 320. Mais les débits offerts sont tels que ces technologies restent tout à fait viables. L'objectif de l'interface série réside dans le fait d'empaqueter les commandes et données SCSI, afin de les transférer via un seul fil, tout en conservant la compatibilité SCSI (afin de conserver, notamment, l'avantage de la possibilité de stockage des commandes, très utile en fonctions multi-tâches).

Un disque Fibre channel (2008)

On retrouve de nombreux avantages dans ces technologies, on peut citer notamment :

• des architectures point à point ;
• double accès : on peut dès lors, accéder à un point de deux manières différentes, ceci introduit une meilleure résistance quant aux pannes de bus ;
• possibilités plus grandes au niveau des systèmes RAID, on peut ainsi grimper à plus de 100 disques durs grâce à SSA ou Fibre Channel, contre 5 avec une classique interface SCSI ;
• …

On peut citer comme technologies séries utilisant les commandes SCSI :

• FC-AL
• SAS
• FireWire
• iSCSI

On utilise des transferts synchrones de haut débit, ce qui permet des taux de transfert de 10 Mo/s sur un câblage 8 bits, et de 20 ou 40 Mo si on est sur du 16 ou 32 bits (avec une fréquence de 10 MHz).

On a la possibilité de travailler avec des bus plus larges de 16 ou 32 bits, ce qui permet des débits plus importants. On utilisait un câble A (50 broches) pour les transmissions sur 8 bits, le SCSI-2 avait prévu un câble B (68 broches) pour les bus plus larges. Mais il n'a pas rencontré de réel succès, on lui préfère le câble P (68 broches également) défini dans le SCSI-3. Pour le 32 bits, le câble P doit être utilisé avec un câble Q (68 broches lui aussi).

Le SCSI-1 ne permettait d'envoyer les commandes qu'une à la fois. Le SCSI-2 permet d'envoyer jusqu'à 256 commandes à la fois à un périphérique. Elles seront stockées et traitées dans l'ordre optimal par le périphérique. Ceci permet d'augmenter les performances de travail du périphérique et prend un intérêt fort quand on travaille avec des systèmes d'exploitation multi-tâche (Linux, Windows Server, etc.) qui peuvent être amenés à faire plusieurs requêtes simultanément à un périphérique (plusieurs accès en lecture sur un disque dur par exemple).

Singled Ended (SE)

On travaille en mode asymétrique. Pour chaque signal à envoyer par le bus correspond un fil unique.

High Voltage Differential (HVD)

On travaille en mode différentiel. Pour chaque signal, on utilise deux fils : le premier porte le signal, le second porte son opposé. Le récepteur traite la différence entre les deux.

Low Voltage Differential (LVD)

Idem HVD, mais avec des tensions plus petites, permettant des câbles plus longs (meilleure tolérance aux capacités parasites et au bruit).

Bouchon d'extrémité 50 broches

• Résistance passive : En fin de câble, on établit deux résistances de 220 et 330 Ω, soit 132 Ω. La 220 est reliée à la masse, la 330 à l'alimentation qui est fournie par un des composants du bus (qui ne doit donc jamais être éteint si on veut que le bus fonctionne). Mais à fréquences trop élevées, ce type de résistance de terminaison provoque des réverbérations du signal. La terminaison passive est limitée à de petits tronçons de câbles, et insuffisante pour le Fast et le Wide SCSI-2. Il faut donc l'éviter, ce qui n'est pas difficile car il n'y a pratiquement plus de constructeur qui l'utilise.
• Résistance active (ou Alternative2) : Résistance de 110 Ω obtenue par des régulateurs de tension. Elle évite les phénomènes de réverbération. La terminaison active est fortement conseillée par la norme SCSI-2. Elle offre des régulateurs de tension pour que le signal SCSI se termine toujours à un niveau de tension correct.
• Résistance parfaite forcée : Variante de l'Alternative2 qui permet des câbles plus longs. La terminaison Forced Perfect Termination est une variation améliorée de la terminaison active. Il en existe plusieurs versions : FPT-3, 18, 27…

• Commande SCSI
• ATAPI
• USB
• (en) SCA (Single Connector Attachment) prise SCSI à 68 ou 80 broches
• (en) LUN (Logical Unit Number)

• Détails des brochages des connecteurs SCSI, sur le site alyon.asso.fr
• [PDF]+(en) SCSI Standards Architecture et Norme SCSI-2, sur le site t10.org
• (en) Article de vulgarisation sur le bus SCSI, sur le site pcguide.com

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