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1 2 3 SCSI 1 2 3

SCSI-1
SCSI-2 - Narrow - Fast - Wide 16 - Wide 32
SCSI-3 - SPI - Ultra - Ultra Wide - Ultra-2 - Ultra-2 Wide - Ultra-3 - Ultra-3-Wide - IEEE-1394 - fibre Channel (FC-AL) - SSA
Bus asymétrique (single ended) vs différentiel (HV et LV)

Voir aussi IDs et L'Uns
Voir aussi le tableau de comparaison entre les normes

Il existe trois largeurs de bus SCSI et plusieurs vitesses, donnant une grande variété de débits

Les trois largeurs sont 8 bits, 16 bits et 32 bits (pas utilisée sur PC). Plus le bus est large, plus le débit sera élevé et plus il pourra accueillir de périphériques (8 en 8 bits, 16 en 16 bits, 32 en 32 bits). C'est l'apport de la norme SCSI-2

Une autre façon d'augmenter le débit est d'utiliser le mode synchrone, ce qui a fait passer le débit initial de 3 à 5Mo/s.

Pour augmenter encore les performances il a fallu augmenter la fréquence du bus, qui est passée de 10 MHz à 20 MHZ voire 40MHz. C'est l'oeuvre de la norme SCSI-3 avec les bus Ultra, Ultra-2 (et peut-être prochainement Ultra-3).

Il commence à devenir difficile de se retrouver dans les différentes largeurs et les différentes vitesses des bus SCSI.

Le SCSI-1, une norme désuète :

Le SCSI-1 était un bus 8 bits. Sa fréquence d'horloge était de 5MHz. Il permettait les transferts à 3mo/s en mode asynchrone et à 5mo/s en mode synchrone. Les différents fabricants avaient utilisés des jeux de commandes différents, ce qui conduit à normaliser 18 commandes obligatoires lors de la fixation de la norme SCSI-2. Le contrôle de parité (d'imparité) était facultatif.

Connecteur externe Centronics 50. Ce connecteur est typique du SCSI-1, mais a aussi été utilisé pour le SCSI-2.

Voir les détails dans la partie connectique.
Voir Historique.

Le SCSI-2 existe sous plusieurs formes:

Le bus SCSI-2 est un bus parallèle

Par rapport au SCSI-1, la grande différence réside dans l'obligation de respect d'un jeu de 18 commandes obligatoires. Ces commandes étaient présente sur beaucoup de périphériques SCSI-1, mais n'étant pas obligatoires, certaines incompatibilité étaient apparues. Une autre fonction est devenue obligatoire, le contrôle de parité (d'imparité).
 
SCSI standard (narrow) : c'est le SCSI-1 avec le contrôle de parité et un jeu de 18 commandes obligatoires. En fait, de nombreux périphériques SCSI-1 ont été automatiquement promus SCSI-2, car ils respectaient déjà les impératifs de SCSI-2.
 
Fast SCSI : accepte la connexion synchrone à 10 Mo/s sur bus 8bits, fréquence d'horloge, 10MHz. Le passage de 5MHz à 10 MHz, autorisé par le mode FAST a permis de passer le débit du bus de 5 mo/s en mode synchrone à 10 mo/s, toujours en mode synchrone.
Les normes Fast-20 (Ultra) et Fast 40 (Ultra-2) relèvent du SCSI-3.

Il existe en trois largeurs de bus : 8 -16 et 32 bits

8 bits: c'est le bus "narrow" de la norme SCSI-1. Pour augmenter le débit, on a pensé à élargir le bus à 16 et 32 bits. Le bus Wide 16 bits est assez fréquent. Il utilise généralement un connecteur à 68 broches.

Le câblage du bus wide 32 bits nécessitant deux câbles à 68 fils (un de type P et un de type Q), n'a pas eu de succès. En effet, l'apparition de périphériques Ultra-Wide (SCSI-3) obtenant le même débit maximum (40 Mo/s) que le Wide 32 bits mais avec un bus 16 bits en a sonné le KO.

Les débits maximums du bus SCSI-2 sont:

Mode

Fréquence

Débit

Observations

Asynchrone

5MHz

3mo/s

(SCSI-1)

Synchrone

5MHz

5mo/s

Fast (synchrone)

10MHz

10mo/s

(SCSI-2)

Fast wide 16 bits

10MHz

20mo/s

Fast wide 32 bits

10MHz

40mo/s

(SCSI-2, mais peu utilisé)

Connectique SCSI-2

Les bus narrows utilisent la même connectique que le SCSI-1 en interne, des nappes à 50 fils.
 

Nappe SCSI 50 fils

En externe, les anciens connecteurs restent utilisés, même si le mini -centronics 50 a fait son apparition.

Centronics 50 centronics 50 Mini centronics 50 mini centronics 50

 
Les bus Wide, utilisent des nappes à 68 fils (2x68 pour Wide-32) et des connecteurs à 68 broches au format mini en externe.

mini connecteur à 68 broches

 
Voir les détails dans la partie connectique.
Voir Historique.
Wide SCSI 16 bits : le même bus, mais en 16 bits à 20 Mo/s. Cet augmentation de débit est obtenu par doublement de la largeur du bus, pas par l'augmentation de la fréquence qui reste à 10 MHz. Ce bus n'est donc pas plus fragile que le bus 8 bit équivalent, il tolère donc les mêmes longueurs de câblage.
 
Wide SCSI 32 bits : le même bus, mais en 32 bits. Il n'a pas été utilisé sur PC, il aurait réclamer deux câbles. On lui préfère l'Ultra Wide SCSI, qui a le même débit de 40 Mo/s, obtenu en doublant la vitesse d'horloge (20MHz au lieu de 10 MHz) sur un bus 16 bits.
En raison de l'augmentation de fréquence (et de débit), il faut terminer le bus à l'aide de terminaisons actives, voire parfaites. Pour les mêmes raisons, la longueur maximale du bus ne doit pas dépasser 3 mètres au lieu de 6 mètres pour les bus cadencés à 10 Mhz (en asymétrique, 25 mètres en différentiel).

Le SCSI-3 n'est pas encore complètement défini:

bulletLe SCSI-3 est en cours de développement. En plus de l'interface parallèle SPI (SCSI Parallele Interface), cette norme devrait comprendre un bus série. Ce bus présentera l'avantage de ne comporter que six fils, contre 128 pour le Wide SCSI 32bits. Le bus FireWire (IEEE-1394) est un sous ensemble de la future norme SCSI-3, de même que SSA et FC-AL. Cette norme apporte l'augmentation du nombre de cibles, le plug and play et le hot plug (connexion à chaud). Il faut noter, que bien que la norme ne soit pas entérinée, de nombreux constructeurs ont déjà adoptés certains éléments de la norme. Cependant, il y a le risque que l'évolution ultérieure de la norme rende certains de ces périphériques imparfaitement compatibles. Les normes ci-dessous ne constituent que la preuve de l'évolution des spécifications de la norme. Il est difficile de savoir exactement quelles seront les caractéristiques qui seront retenues dans l'implémentation finale.

SPI SCSI Parallele Interface

Ultra SCSI (Fast-20) : c'est un super Fast SCSI (20Mo/s sur un bus 8 bits) Le doublement du débit est obtenu par le doublement de la fréquence d'horloge, qui passe ainsi à 20 MHz. La longueur maximale de câble admissible est d'un mètre cinquante.

Ultra Wide SCSI : le même bus mais en 16 bits, autorisant donc 40 Mo/s. La longueur maximum du bus est évidemment aussi d'un mètre cinquante, puisque la fréquence est la même.

Ultra-2 SCSI (Fast-40) : en doublant la fréquence (40 MHz), on double encore le débit (40mo/s sur un bus narrow). Pour des raisons évidentes, cette spécification, nécessite un bus différentiel (LVD à 3,3 volts) dont la longueur doit être limitée à 6 mètres. (Un bus asymétrique n'autoriserait qu'une longueur totale de 75 cm...).

Ultra-2 Wide SCSI : fréquence 40 MHz sur bus 16 bits, ce qui permet un débit de 80 mo/s, dans les mêmes conditions que l'Ultra-2 SCSI.

Les cartes U2W comportent des fonctionnalités nouvelles, par exemple la technologie SpeedFlex qui permet le mélange de périphériques de tout type et l'emploi de quatre connecteurs. Pour en savoir plus, cliquez ici...

Adaptec propose la 2940U2W.

 Ultra-3 SCSI : débit annoncé de 80 Mo/s. Les premiers périphériques à cette norme arrivent. Bien sûr, il s'agit d'un bus différentiel (Bas voltage). On peut penser que l'arrivée du bus série (partiellement introduit grâce à FireWire, FC-AL et SSA), est en concurrence avec cette norme. On peut s'interroger sur l'intérêt de cette technologie, plus coûteuse, plus sensible aux interférences et ne permettant pas le chaînage d'autnat de périphériques que les bus série.

Ultra-3 Wide SCSI : débit de 160 Mo/s. C'est le grand frère 16 bits de l'Ultra-3 SCSI. Comme l'Ultra-3, ses débuts seront difficiles, si le bus série a pris son essor. Pour l'instant, la lutte est serrée...

Bus SCSI série

bullet 
bulletIEEE-1394: (dérivé de FireWire) : ce bus série externe, est une nouvelle spécification de la future norme SCSI-3. Il permet la connexion de périphériques plug and play, comme des caméras vidéos, des instruments de musique, des modems et adaptateurs de communication, des DVD... Il faut bien sûr rajouter à la liste tous les périphériques purement informatiques, comme les disques durs et des lecteurs / graveurs de CD-roms.

Fibre Channel: dérivé des technologies réseau, Fibre Channel a été implémenté dans la norme SCSI-3. En fait, c'est une sous catégorie un peu moins performante qui a été introduite: FC-AL (fibre Channel - Arbitrary Loop). Voir la notice sur FC-AL. Par ses performances, elle rentre un peu en concurrence avec l'IEEE-1394, qui a pour elle d'être plus polyvalente et soutenue par un marché grand public. Wait and see.

SSA (Serial Storage Architecture): comme les deux technologies précédentes, cette norme, d'origine IBM, a été intégrée à la norme SCSI-3. Il s'agit aussi d'un bus série. Voir la notice sur SSA.

bulletDonc, ces trois bus série, préexistants à la norme SCSI-3 y ont été intégrés. Seul l'avenir dira lequel des trois gagnera, même si l'universalité et le prix de revient modeste d'IEEE-1394 risque de faire pencher la balance. En attendant la sortie de disques durs à la norme IEEE-1394, FC-AL et SSA restent les seules normes parfaitement adaptées à l'utilisation traditionnelle du bus SCSI.

Le SCSI-3, une norme en cours de définition

Ci-dessous, organigramme de l'état actuel de la norme SCSI-3
Remarquez la présence en plus de l'actuel bus parallèle d'un bus série (IEEE-1394...).
Certains éléments, bien que la norme ne soit pas encore arrêtée sont déjà présent sur certains matériels, c'est le cas en particulier du Mode ULTRA (Fast-20) qui correspond à un doublement de la fréquence du BUS (20MHz).
bullet

Organigramme de l'architecture Actuelle de la norme SCSI-3

Bus asymétrique (single ended) vs différentiel (HV et LV)

bulletIl convient aussi de mentionner l'existence de deux types du bus, les bus asymétriques (généralement utilisés sur PC) et les bus différentiels, généralement utilisés sur minis)

Bus asymétrique (single ended)

 C'est le bus classique utilisé sur PC. Il est d'architecture parallèle. Contrairement au bus différentiel, un seul fil est utilisé par canal, ce qui rend le câblage sensible aux interférences. Pour obtenir les longueurs de bus recommandées en fonction de la fréquence du bus, il convient d'utiliser du câble de très bonne qualité, avec ferrites, et connecteurs blindés (éventuellement à contacts or)  Symbole bus différentiel

Bus différentiel

 Les signaux sont transportés par deux fils au lieu d'un seul. Le bruit de la ligne est donc compensé par ce dispositif différentiel. C'est un procédé connu depuis longtemps en Hifi, pour la connexion des micros sur prise Canon.

Si les connecteurs sont les mêmes, les signaux électriques ne sont pas compatibles avec ceux du bus asymétrique. C'est donc une très jolie occasion de tous détruire que de mélanger les deux catégories de périphériques sur le même bus ;-) (sauf si la carte dispose de la technologie SpeedFlex).

 Symbole bus différentiel

Il existe deux types de bus différentiels, ceux à bas voltage (LV) et ceux à haut voltage (HV).Un des fils porte le signal positif, l'autre le signal négatif. Cette disposition réduit très fortement l'influence aux parasites et permet ainsi d'étendre le bus à 25 mètres (même en Fast) avec des périphériques haut voltage (HVD) (5v), et à 12 mètres (au lieu de 6 voire 3) avec du bas voltage (LVD) (3,3v).

Comment les reconnaître

Pour les nappes internes, les fils sont torsadés.

Sur les périphériques eux mêmes, c'est un peu plus simple. Il existe des symboles, mais qui malheureusement ne sont pas toujours utilisés (ce serait trop beau).

Symboles Asymétrique et Différentiel

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Dernière mise à jour : 06/02/01 10:02:36 +0100

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