从SCSI到SCSI硬盘

星星之光

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1^# 大中小发表于 2007-6-19 21:20 只看该作者

从SCSI到SCSI硬盘

读者可能都知道,在计算机外设、尤其是存储设备的接口方面，SCSI接口在世界上占据着高不可攀的地位。这不仅仅代表着它所具有的先进技术和性能，也暗示着它所拥有的居高不下的可观价格。
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　　SCSI的意义是小型计算机系统接口(SmallComputerSystemInterface)，最早研制于20世纪70年代末。经过了不断的发展,今天的SCSI已划分为SCSI-1和SCSI-2，以及最新的SCSI-3三个类型。不过，目前最为流行的版本还要算是SCSI-2。  $ j- Y# ]" s# ~
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　　一、SCSI的类型  # g* I/ s- M8 w- E) n

　　1.SCSI-1

　　SCSI-1是最原始的版本，异步传输时的频率为3MB/S，同步传输时的频率为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；若是使用外部设备时，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  ( V* h* t6 n' d6 Q

　　早期的SCSI-2，称为FastSCSI,通过提高同步传输时的频率使数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。  0 v+ b- [, u2 U  M. H
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　　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。它将同步传输时钟频率提高到20MB/s，提高了数据传输率的技术。若使用16位传输的Wide模式时，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。
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　　二、SCSI与IDE的区别  $ L+ b* P$ y, D

　　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。
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　　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。  : [0 u* \& q* E" Q& c+ @7 y' |

　　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。  1 q- I: \9 u$ v: S5 C

　　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。  ; ^1 b3 |# R6 Q9 B. c, A; n2 n3 P

　　2.SCSI还允许在对一个设备传输数据的同时，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。  5 S) n$ l/ d* k6 d7 K
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　　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。
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　　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。  1 X! {. P3 C/ t& G+ M8 e
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　　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。    {2 O" x7 a( q- {6 I( C
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　　四、SCSI的缺点  + r! X7 L& J, f+ ?! U8 b8 a

　　SCSI的优点自然是很吸引人的，但是也希望读者在决定选用时，不要忽视了它的缺点。  # R0 h8 `) X* o; Z

　　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使用了线性的概念，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)。  . b0 ]; Q9 I' V" n

　　2.最后需要强调的一点是，SCSI性能价格比不高。事实上，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，同样倍速同牌号的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
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　　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  6 M1 G1 _- z# g$ s/ S
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　　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。  - T. ^/ G  Q% M! ^
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　　七、SCSI设备的选择

　　1.SCSI卡  & p% r5 m' P1 i4 ]$ b7 I
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　　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：  / H; F& y5 A) c6 X# l$ S+ _

　　(1)SCSI卡的品牌  & Y1 a& D% ?) Z8 ]2 P  _5 l

　　选择品牌当然很重要，Adaptec是SCSI卡的精品，就象CPU界的Intel，已是SCSI界的事实标准，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(这只是个人意见，仅供参考)。
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　　(2)总线接口
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　　PCI的SCSI卡是首选，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  ; c4 k  ^0 `6 s; v$ w- ^4 j
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　　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。  " b8 k( r2 c; ?
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　　(4)SCSI的价格  , k/ t: i+ i# c. @4 F9 P. b: V
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　　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。

　　以下是Adaptec公司的部分SCSI卡的型号和类型：

　　AHA-2910PCI-to-FastSCSI(non-bootable)    e2 x/ Y( E1 S8 _: O2 c* v
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　　AHA-2940PCI-to-FastSCSI

　　AHA-2940WPCI-to-FastandWideSingle-endedSCSI  $ o& `. P1 t6 M# K9 i
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　　AHA-2944WPCI-to-FastandWideDifferentialSCSI

　　AHA-2940UltraPCI-to-WideUltraSCSI

　　AHA-3940MultiChannelSCSI-to-PCI  " Z5 q3 E7 @, J' \
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　　AHA-3940WMultiChannelWideSCSI-to-PCI  : S) `% h; _8 f; |, o/ A% V

　　2.SCSI硬盘
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　　SCSI硬盘是仅次于SCSI卡的关键设备，各大硬盘厂家都有SCSI硬盘生产，而且都有7200转/分的产品，IBM和Seagate已有1万转/分硬盘了(近期Seagate已将转数提高到1万5千转)。IBM的产品多见于高端市场，零售市场中的主要品牌是Seagate和Quantum。
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　　以下是几款SCSI硬盘的性能特征比较，供以参考：  / r) A% I, Z) c* k0 I- a
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　　IBM：Ultrastar18ES(18.2GBU2W-SCSI)

　　Quantum：AtlasIV(18.2GBUltra160/mSCSI)

　　Seagate：Barracuda18LP(18.2GBU2W-SCSI)

　　Western：DigitalEnterprise(18.3GBU2W-SCSI)  / h& A0 I& _- V; \  [' A( L

　　Western：DigitalVantage(18.3GBU2W-SCSI)

　　厂商 IBM Quantum Seagate Western Western

　　型号 DNES-318350QM318200KN-LWST318275LWWDE18300-0048A2WD183F  8 p$ [* p; \0 S- X/ O6 p, Y9 {+ A
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　　转速 7200RPM 7200RPM 7200RPM 7200RPM 10,000RPM  $ X+ c! w5 C: O2 F6 F9 y
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　　单碟容量 3.6GB 4.6GB 3.6GB 3.0GB 4.6GB  ; U* M3 p* W* J
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　　寻道时间 7.0ms 6.9ms 6.9ms 6.9ms 6.6ms

　　缓存大小 2MB 2MB 2MB 2MB 2MB  ' \9 B9 t0 F/ S- k/ k
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　　Seagate主要SCSI硬盘产品有：  & z! z: z1 {% x9 {$ Z; R
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　　(1)MedalistPro金牌 5400转/分 PC用

　　(2)Hawk捷鹰 5400转/分低档服务器用  7 M: ~9 j6 f8 Y! q; ^+ s" s" Z; d
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　　(3)Barracuda酷鱼 7200转/分中、高档服务器用

　　(4)Cheetah捷豹 10000转/分高档服务器、工作站用

　　(5)Elite精锐 5400转/分海量存储，服务器用  # F+ \4 {: J1 T3 I5 Z6 A/ o
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　　显然，各品牌针对不同的用途有不同的型号，在选购SCSI硬盘时，要特别注意SCSI的接口类型。注意在硬盘上8位SCSI50针接头与16位SCSI68孔D型接口是不通用的，8位SCSI50针接头的硬盘能用在16位SCSI卡上，反之就无法使用了。从硬盘的型号就可以看出SCSI的接口类型，以SeagateSCSI硬盘为例，硬盘型号末尾数是N，代表8位SCSI接口；末尾数是W，代表16位SCSI接口。同型号的SCSI硬盘，16位SCSI接口的当然要比8位SCSI接口的贵。

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