Tecnologia SCSI

Introdução

Conheça neste artigo os conceitos e a história da tão sofisticada tecnologia SCSI, um padrão cuja essencia serve à aplicações de transferência de dados entre componentes de um computador. O SCSI é uma tecnologia consolidada há alguns anos e é um tipo que de tão eficiente, demorará muito para sair definitivamente do mercado. Vejas nas próximas linhas, o motivo de tanto desempenho e claro, o motivo de seu custo alto.

O que é SCSI

SCSI é sigla para Small Computer System Interface. Trata-se de uma tecnologia criada para acelerar a taxa de transferência de dados entre dispositivos de um computador, desde que tais periféricos sejam compatíveis com a tecnologia. O padrão SCSI é muito utilizado para conexões de HD (disco rígido), scanners, impressoras, CD-ROM ou qualquer outro dispositivo que necessite de alta transferência de dados.

As vantagens do SCSI não se resumem apenas à questão da velocidade, mas também da compatibilidade e estabilidade. Sendo o processador o dispositivo mais rápido do computador, o uso do padrão SCSI permite que essa velocidade seja aproveitada e assim, aumentá-se de forma considerável o desempenho do computador. Isso deixa claro que o SCSI é aplicado principalmente em servidores e em aplicações de missão crítica. Em gráficas, o uso de scanners poderosos poderia ser inviável se o computador não conseguisse processar as imagens rapidamente, devido a baixa taxa de transferência. O padrão SCSI consegue resolver essa questão.

Se seu computador não possui interface SCSI, ainda assim é possível fazer uso desta tecnologia. Basta instalar um adaptador (ou controlador) SCSI. Alguns, permitem de 7 a 15 conexões de dispositivos SCSI.

Adaptador SCSI

Como surgiu o SCSI

O padrão SCSI surgiu da necessidade de se criar algum meio que permitisse uma taxa transferência de dados alta para discos rígidos. Em 1979, a empresa Shugart Associates Systems Interface criou uma tecnologia para discos que permitisse justamente isso. Um ano depois, essa tecnologia recebeu o nome de SCSI-1. Em 1981, essa tecnologia ganhou especificações da ANSI (American National Standards Institute) e passou a ser reconhecida pelo mercado. Com isso, no ano de 1983, começaram a surgir os primeiros discos rígidos que usavam o padrão SCSI. Prevendo o sucesso que essa interface poderia ter, pesquisadores começaram a trabalhar em protocolos de comunicação que tirassem melhor proveito do SCSI.

Mas é no ano de 1986 que o SCSI "pega" de vez. Curiosamente, a Shugart já trabalhava no SCSI-2, que entre outras coisas, permitia o uso de drives de CD-ROM, um verdadeiro avanço naquela época. O SCSI-2 chegou efetivamente ao mercado em 1988 e permaneceu por um bom tempo como o tipo mais consumido, mesmo quando foi lançado o SCSI-3, em 1993. O padrão SCSI-2, além de ter acumulado as especificações do SCSI-1, ainda ganhou um novo recurso, chamado de Fast SCSI. Trata-se de um barramento adicional de 10 MHz (o SCSI-1 usava 5 MHz). Outro recurso, foi a implantação do Wide SCSI, que permitia uso de cabos de 16 ou 32 bits, ao invés dos 8 bits oferecidos pelo SCSI-1. Foi nesse período que scanners e outros periféricos começaram a usar o SCSI.

Em 1995, o SCSI-3 passou a ser reconhecido, mas logo ganhou uma variação, que ficou conhecida como Ultra-SCSI, que funcionava à velocidade de 20 MHz. Um ano depois, o SCSI-3 passou a ter especificações P1394, da IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), ficou compatível com protocolos de fibra óptica e ganhou suporte a comandos e algoritmos de drives de CD-R.

No ano de 1997, o SCSI-3 ganhou algumas especificações, sendo a mais importante delas o funcionamento em 40 MHz, passando a se chamar Ultra-2 SCSI. Em 1999, essa velocidade aumenta para 80 MHz e então, surgiu o Ultra-3 SCSI.

Funcionamento do SCSI

Para funcionar no computador, o SCSI precisa de um dispositivo conhecido como "host adapter". Esse aparelho é quem realiza a conexão com o computador e pode utilizar dois modos de transmissão: normal e diferenciado. O primeiro utiliza apenas um condutor para transmitir o sinal, enquanto o segundo utiliza dois. No modo diferenciado, um condutor transmite o sinal original e o outro transmite o sinal inverso. Isso evita erros causados por interferência.

É possível conectar até 15 periféricos numa única implementação SCSI. Cada um recebe um bit que o identifica (ID SCSI). No entanto, a comunicação somente é possível entre dois dispositivos ao mesmo tempo. Isso porque é necessário que um dispositivo inicie a comunicação (iniciador ou emissor) e outro a receba (destinatário).

Determinados dispositivos só podem assumir uma tarefa ou outra (iniciador ou destinatário). Outros, podem assumir os dois. O dispositivo iniciador recebe esse nome pois é ele quem solicita o estabelecimento da comunicação com um dispositivo (por exemplo, entre o computador e uma impressora). O iniciador pode controlar o barramento, quanto a velocidade e modo de transmissão. Já o destinatário pode pedir certas informações ao iniciador, tais como status, dados ou comandos. Ainda é possível ao destinatário escolher outro iniciador.

É importante ressaltar que no barramento SCSI existem transmissões assíncronas e síncronas. O primeiro permite ao iniciador enviar um comando e aguardar uma resposta em todas as operações. O segundo funciona de maneira semelhante, mas é capaz de enviar vários comandos antes mesmo de receber a resposta do anterior. E estes comandos podem ser iguais. Por isso, o modo síncrono é comumente usado quando a distância entre os dispositivos é grande. Este modo surgiu no SCSI-2.

Adaptadores Wide SCSI e Narrow SCSI

É possível encontrar adaptadores Wide SCSI e Narrow SCSI. Ambos permitem uma velocidade maior no barramento (de 5 a 10 MHz). No entanto, o Wide SCSI usa um cabo adicional de 16 ou 32 bits de largura para enviar dados, o que permite o dobro ou quádruplo da velocidade, respectivamente. Já o Narrow SCSI usa somente 8 bits de largura. A tabela abaixo mostra o comparativo entre esses adaptadores:

Tipo de SCSI	Wide SCSI (em MB/s)	Narrow SCSI (em MB/s)
SCSI-1	10	5
SCSI-2	20	10
Ultra-SCSI	40	20
Ultra-2 SCSI	80	40
Ultra-3 SCSI	160	80

Cabos e conectores

Os cabos de dispositivos SCSI são cruciais para uma implementação nessa tecnologia. É recomendável que seu tamanho não ultrapasse 15 cm. Do contrário, a transmissão de dados pode ser severamente prejudicada. Existem vários tipos de cabos para interfaces SCSI, sendo os mais comuns o ALT-1 e o ALT-2.

De igual forma, existem vários tipos de conectores. Em todos eles, no entanto, é necessário a existência de terminadores, que são circuitos que garantem o envio e o recebido dos sinais de dados. Existem, pelo menos, 7 tipos de terminadores, a serem vistos abaixo:

Active: terminador que usa reguladores de tensão para reduzir os efeitos provocados por flutuações elétricas, resultando em maior estabilidade na comunicação SCSI e menor taxa de dados perdidos;

Active-negation: terminador que evita tensões muito altas nos terminadores ativos, permitindo comutação dos dados;

Force Perfect Termination (FPT): utiliza a comutação de um díodo para compensar as diferenças entre as impedâncias dos cabos SCSI e dos dispositivos;

High Voltage Differential (HVD): um dos terminadores mais usados e que possui especicações básicas. Opera a 5 V DC;

Low Voltage Differential (LVD): muito conhecido, esse tipo de terminador passou a ser usado no SCSI-3. Permite menor consumo de energia (se comparado ao HVD) e permite velocidades maiores. Opera em 3.3 V DC;

LVD/SE (LVD Single-Ended): LVD considerado universal, ou seja, multi-compatível. Isso significa que este terminador pode assumir mais de uma voltagem de operação. É um dos tipos mais comuns atualmente;

Passive: trata-se de um terminador com especificações básicas. É mais barato, porém, mais propenso a perda de dados, devendo ser usado em aplicações simples.

Finalizando

O padrão SCSI é uma tecnologia usada em aplicações de alto desempenho. Mas sua sofisticação faz desta tecnologia requerer custos altos. Por esta razão, se você não precisa de velocidade extremas de transferência de dados entre periféricos em seu computador, não há razão para utilizar o SCSI.

O SCSI é um padrão consolidado há alguns anos e até hoje recebe inovações. Já é possível encontrar destes dispositivos que ultrapassam a taxa de 200 MB/s. Para ter tanta confiabilidade e desempenho, o SCSI teve que seguir várias normas. A implementação destas normas é uma das razões de seu alto preço. No entanto, se sua aplicação exige alta velocidade, certamente você chegará à conclusão de que a adoção de dispositivos que usam a interface SCSI não lhe saiu tão caro assim.

Se quiser mais informações sobre a tecnologia SCSI, visite o site www.scsita.org.

HD SCSI