SCSI卡:特點,適應面廣,CPU占用率低,高頻寬,結構,核心處理晶片,接口類型,

SCSI是“Small Computer System Interface”(小型計算機系統接口)的英文縮寫，它是專門用於伺服器和高檔工作站的數據傳輸接口技術。SCSI卡是SCSI控制卡的簡稱。就像顯示卡工作在主機板和顯示器之間一樣，SCSI卡工作在計算機主機板和SCSI設備(如SCSI硬碟、SCSI光碟機、SCSI接口的掃瞄器)上。

基本介紹

中文名：SCSI卡
外文名：Small Computer System Interface
全稱：SCSI控制卡
適用面：所接的設備就可以超過15個

特點,適應面廣,CPU占用率低,高頻寬,結構,核心處理晶片,接口類型,匯流排速度,RAID功能,

特點

適應面廣

使用IDE接口時，會受到系統IRQ(中斷號)及IDE通道的限制，簡單的說來就是一個標準的主機板至多只能接4個IDE設備，而使用SCSI接口，所接的設備就可以超過15個，而且所有這些設備只占用一個IRQ，同時SCSI還支持相當廣的設備。

CPU占用率低

使用傳統IDE接口時，CPU需要隨時線上地全程控制數據的傳輸動作，所以IDE傳輸數據的過程中，CPU不能做任何事，必須等在旁邊，直到傳輸結束才可執行後續的指令。在SCSI接口下，CPU將傳輸指令給SCSI之後，可隨即處理後續的指令，傳輸的工作則交由SCSI卡上的處理晶片自行負責；且傳輸過程以DMA（Direct Memory Access）方式，由SCSI直接訪問記憶體。

高頻寬

從理論上來說，最快的SCSI匯流排有320MB/s的頻寬，即Ultra 320/s SCSI；這意味著硬碟傳輸率最高將達320MB/s。而目前最快的IDE接口硬碟其速度也只為133MB/s(ATA133)，而且採用此接口的硬碟目前還相當少。

結構

SCSI卡是一種32位或64位PCI設備，需要插在主機板的32位或64位PCI插槽上。如果主機板上已經集成了SCSI控制器，則沒有必要安裝SCSI卡，就像整合型主機板集成了顯示卡就沒有必要再安裝一塊顯示卡一樣。 SCSI卡的功能就是串接和控制SCSI設備，在計算機主機板和連線的SCSI設備之間快速傳遞數據。SCSI卡的類型不同，連線的SCSI設備數量也不同，早期的SCSI卡可以連線6個SCSI設備，較新的SCSI卡可以連線16個SCSI設備。

一塊SCSI卡由SCSI控制晶片、SCSI BIOS、內置SCSI接口、外置SCSI接口、PCI插腳和SCSI終結器六個部分構成。

1、SCSI控制晶片

SCSI設備由SCSI控制器進行數據操作，是SCSI卡最重要的部分。SCSI控制晶片相當於一塊小型CPU，有自己的命令集和快取。SCSI卡有獨立的晶片負責SCSI數據處理，當CPU將指令傳輸給SCSI後，隨即去處理後續指令，其他的相關工作就交給SCSI控制晶片來處理，當SCSI“處理器”處理完畢後，再傳送控制信息給CPU，CPU再接著進行後續工作，因此SCSI系統對CPU的占用率很低。另外，SCSI控制器和硬碟允許一個用戶對其進行數據傳輸的同時，另一位用戶可對其進行數據查找，這就是SCS控制器和硬碟並行處理能力的體現。這兩方面的特點對於高端套用領域是非常必要的，因為在如網路伺服器等套用方面，如果硬碟不具有很強的並行處理能力，當許多用戶同時存取時，系統就會變得極其緩慢，而且很容易導致系統崩潰。

2、內置SCSI接口

SCSI接口被稱為“高密度接口”，它有許多種類，而且接口針腳數目有所不同。內置SCSI接口有50針、68針，用來連線內置式SCSI設備，如SCSI硬碟、SCSI光碟機等。目前連線SCSI硬碟的內置SCSI接口以68針為主流。

3、外置SCSI接口

我們知道，IDE接口是沒有外置接口的，因此只能安裝內置的硬碟和光碟機。而SCSI接口則不同，它不僅可以接駁內置的SCSI硬碟和SCSI光碟機，而且還有外置接口，可以安裝SCSI接口的掃瞄器以及其他外置SCSI設備。外置SCSI接口外觀看起來很像列印接口。

4、SCSI BIOS

BIOS是“Basic Input/Output System”(基本輸入/輸出)的英文縮寫。SCSI的BIOS與主機板、顯示卡的BIOS一樣，提供SCSI的基本設定功能。當您開機時，會出現進入BIOS設定的英文提示，此時按提示的組合鍵，就能進入SCSI BIOS的設定程式。用戶可在網上下載新的版本來更新SCSI的BIOS。

5、PCI插腳

至於PCI插腳，SCSI卡就是通過它與主機板上的PCI插槽相連線。

6、SCSI終結器

IDE接口是非常易於使用的，只要設定主設備和從設備就可以使用，而SCSI的使用則比較麻煩，需要進行“終結”設定才能使用。所謂“終結”就是在最後一個SCSI設備上設定一個跳線或安裝一個終結器，通知SCSI控制器SCSI匯流排到此處就結束了。SCSI卡本身就是一個SCSI設備，因此占用一個ID號，如果卡上沒有連線硬碟或其他設備，則應將終結跳線設為“On”，否則就設為“Off”。

核心處理晶片

SCSI設備由SCSI控制器進行數據操作，是SCSI卡最重要的部分。這個SCSI控制晶片就是SCSI卡的核心處理晶片。它相當於一塊小型CPU，有自己的命令集和快取。 SCSI卡有獨立的晶片負責SCSI數據處理，當CPU將指令傳輸給SCSI後，隨即去處理後續指令，其他的相關工作就交給SCSI控制晶片來處理，當SCSI“處理器”處理完畢後，再傳送控制信息給CPU，CPU再接著進行後續工作，因此SCSI系統對CPU的占用率很低。另外，SCSI控制器和硬碟允許一個用戶對其進行數據傳輸的同時，另一位用戶可對其進行數據查找，這就是SCS控制器和硬碟並行處理能力的體現。這兩方面的特點對於高端套用領域是非常必要的，因為在如網路伺服器等套用方面，如果硬碟不具有很強的並行處理能力，當許多用戶同時存取時，系統就會變得極其緩慢，而且很容易導致系統崩潰。

接口類型

SCSI連線器分為內置和外置兩種，內置數據線的外型和IDE數據線一樣，只是針數和規格稍有差別，主要用於連線光碟機和硬碟。40針IDE線有40根導線，40針ATA66有80根導線，SCSI內置則分為50針、68針和80針。至於SCSI外置數據線，就有以下幾種規格，它們的密度均不相同。

匯流排速度

SCSI經歷了幾代的發展，傳輸速度也越來越快。（1） SCSI-1：它是最早的SCSI接口，在1979年由Shugart（希捷公司前身）制訂的，在1986年獲得美國標準協定承認的SASI（Shugart Associates System Interface，施加特聯合系統接口）。它的特點是支持同步和異步SCSI外圍設備，支持7台8位的外圍設備，最大數據傳輸率為 5MB/s，支持Worm外圍設備。（2） SCSI-2：它是SCSI-1的後續接口，是1992年提出，也稱為 Fast SCSI。如果採用原來的8位並行數據傳輸則稱為“Fast SCSI”，它的數據傳輸率為10MB/s，最大支持連線設備數為7台。後來出現了採用16位的並行數據傳輸模式即“Fast Wide SCSI”，它的數據傳輸率提高到了20MB/s，最大支持連線設備數為15台。

（3） SCSI-3：它是在SCSI-2之後推出的“Ultra SCSI”控制器類型，在這個大類中也可按數據位寬的不同先後推出了兩個小類。如果採用原來的8位並行數據傳輸時稱為“Ultra SCSI”，它的數據傳輸率為20MB/s，最大支持連線設備數為8台。在將並行數據傳輸的匯流排頻寬提高到16位後出現了“Ultra Wide SCSI”，它的傳輸率又成倍提高，即達到了40MB/s，最大支持連線設備數為15台。

（4） Ultra2 SCSI：它是在Ultra SCSI的基礎上推出的SCSI接口類型。於1997年提出，採用了LVD（Low Voltage Differential，低電平微分）的傳輸模式，允許接口電纜的最長為12米，這大大增加了設備的靈活性；與上面幾種SCSI接口一樣，它也分為採用8位的Narrow 模式和採用16位的Wide模式。8位的Narrow 模式即為“Ultra2 SCSI”，它的傳輸率為40MB/s，最大支持連線設備數為7台；而採用16位的Wide模式則稱為“Ultra2 Wide SCSI”，它將傳輸率提高到了80MB/s，最大支持連線設備數為15台。

（5） Ultra3 SCSI：它是Ultra2 SCSI的更新接口，於1998年9月份提出，它除支持現有的SCSI規格，使用和Ultra2 SCSI 完全一樣的接口電纜及終結器外，還包含了一些新功能。首先 Ultra3 SCSI採用雙緣傳輸頻率（Double Transition Clocking），而Ultra2 SCSI採用得是單緣傳輸頻率，因此Ultra3 SCSI 的傳輸率是前者的兩倍，即160MB/s；此外Ultra3 SCSI還提供了領域確認（Domain Validation）、CRC（Cyclic Redundant Check，冗餘循環校正）、封包化（Packetized Protocol）、快速仲裁選取（Quick Arbitrate & Select）這幾項新功能；為了加快 Ultra3 SCSI新技術的推出，很多廠商首先推出了Ultra160/m SCSI，Ultra160/m SCSI的技術和Ultra3 SCSI一樣，只是沒有快速仲裁選取和封包化這兩項功能，可以說Ultra160/m SCSI就是Ultra3 SCSI的子集。

（6） Ultra320 SCSI：它的全稱為“Ultra320 SCSI SPI-4”技術規範。Ultra320 SCSI 單通道的數據傳輸速率最大可達320M/S，如果採用雙通道SCSI控制器可以達到640M/秒。從基礎架構的發展來看，160M/S到320M/S的提升在技術上並不複雜，花費也不大，因此對於系統集成商來說，伺服器從SCSI Ultra160到Ultra320 SCSI的技術過渡是非常容易實現。

RAID功能

不同的SCSI卡支持的RAID功能不同。支持RAID0、RAID1、RAID3、RAID4、RAID5、RAID10不等。 RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的縮寫，翻譯成中文意思是“獨立磁碟冗餘陣列”，有時也簡稱磁碟陣列（Disk Array）。

簡單的說，RAID是一種把多塊獨立的硬碟（物理硬碟）按不同的方式組合起來形成一個硬碟組（邏輯硬碟），從而提供比單個硬碟更高的存儲性能和提供數據備份技術。組成磁碟陣列的不同方式成為RAID級別（RAID Levels）。數據備份的功能是在用戶數據一旦發生損壞後，利用備份信息可以使損壞數據得以恢復，從而保障了用戶數據的安全性。在用戶看起來，組成的磁碟組就像是一個硬碟，用戶可以對它進行分區，格式化等等。總之，對磁碟陣列的操作與單個硬碟一模一樣。不同的是，磁碟陣列的存儲速度要比單個硬碟高很多，而且可以提供自動數據備份。RAID技術的兩大特點：一是速度、二是安全，由於這兩項優點，RAID技術早期被套用於高級伺服器中的SCSI接口的硬碟系統中，隨著近年計算機技術的發展，PC機的CPU的速度已進入GHz 時代。IDE接口的硬碟也不甘落後，相繼推出了ATA66和ATA100硬碟。這就使得RAID技術被套用於中低檔甚至個人PC機上成為可能。RAID通常是由在硬碟陣列塔中的RAID控制器或電腦中的RAID卡來實現的。

RAID技術經過不斷的發展，現在已擁有了從 RAID 0 到 6 七種基本的RAID 級別。另外，還有一些基本RAID級別的組合形式，如RAID 10（RAID 0與RAID 1的組合），RAID 50（RAID 0與RAID 5的組合）等。不同RAID 級別代表著不同的存儲性能、數據安全性和存儲成本。但最為常用的是下面的幾種RAID形式。

(1) RAID 0

(2) RAID 1

(3) RAID 0+1