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Le SCSI
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Le SCSI

Le 15/01/1999 à 00h00
Les origines :


SCSI (prononcez "Scuzzy") trouve ses origines dans les années 80, dans les labos de la société Shugart Associates. Initialement connue sous le nom de SASI, initiale de "Shugart Associates System Interface", puis acquis par l'ANSI (American National Standards Institute), l'organisme de normalisation Américaine mettra près de quatre ans pour engendrer la première norme SCSI, acronyme de "Small Computer Systems Interface" (interface système pour petits ordinateurs). On a pu relier des disques durs puis des lecteurs magnéto-optiques, des imprimantes et des scanners... Le SCSI apportait pour l'époque des grandes capacités d'extension, le but étant de connecter plusieurs périphériques sur un seul port . Apple a vu en SCSI un bon moyen d'offrir au Macintosh des possibilités d'extension.

les différentes normes de SCSI :



La première Norme SCSI intitulé SCSI-1 définissait deux modes de transmission de données :
Synchrone et Asynchrone.

Pour le mode asynchrone, le dialogue entre le périphérique et le système se fait octet par
octet. Le processeur attend la réponse du périphérique avant d'envoyer de nouvelles informations. Les taux de transfert atteignent 1 à 3 Mo/s.

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Tandis que le mode synchrone permet au processeur l'envoie de plusieurs octets au périphérique avant de recevoir la première réponse. Les taux de transfert atteignent 5 Mo/s. C'est le mode asynchrone qui reste le plus utiliser pour la norme SCSI



Le SCSI


Très tôt l'ANSI se trouva confronté à des incompatibilités venant des constructeurs. Pour y
remédier dès 1986 l'ANSI développa un jeu de commandes commun: CCS (Common Command Set). Ce jeu de commandes ajouté au SCSI-1 donna naissance au SCSI-2. Le progrès réside dans l'abandon du mode asynchrone et le choix du mode synchrone qui offre un débit de 5 Mo/s.

En 1990, les constructeurs étendent le mode SCSI-2 avec l'option "Fast" , qui multiplie les taux de transfert par deux grâce à une réduction de la période donc au cours de la même durée le bus fait circuler deux fois plus d'informations qu'avec le mode synchrone. Les taux de transfert atteignent 10 Mo/s.

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En divisant une seconde fois la période par deux on obtient l'ultra SCSI qui a lui un débit de 20 Mo/s.

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Pour améliorer les performances, on augmente la largeur du bus. Le SCSI a une largeur de 8 Bits, l'option "Wide SCSI" a une largeur de 16 bits et permet un débit de 10 Mo/s. On utilise des connecteurs de 68 broches au lieu des 50 broches classiques.

En combinant les options "Fast "et "Wide" on parle alors de "SCSI fast and wide" qui offre un débit de 20 Mo/s. Mais le top, c'est l'Ultra Wide SCSI qui offre des débits de 40 Mo/s.

La compatibilité entre les périphériques à la norme SCSI-1 sur bus SCSI-2 est assurée ainsi que pour toutes les autres déclinaisons du SCSI : Fast, Wide, Ultra, Fast and Wide... Il existe des adaptateurs pour assurer la compatibilité entre les périphériques standards et un bus Wide (en raison du câblage qui diffère). Bien sur, le fait d'utiliser des périphériques SCSI-1 avec un bus SCSI-2 ne permet pas de maintenir les performances du SCSI-2.

Les différents Type de SCSI :




Type

Largeur de bus en bits

Longueur de câble

Débit

Nbre de périphérique

Nbre de Broches

Single Ended
Differential

SCSI-1 Asynchrone

8
6 m
25 m
3 Mo/s
7
50

SCSI-1 Synchrone

8
6 m
25 m
5 Mo/s
7
50

SCSI-2

8
6 m
25 m
5 Mo/s
7
50

Fast SCSI

8
3 m
25 m
10 Mo/s
7
50

Ultra SCSI

8
3 m
12,5 m
20 Mo/s
15
50

Wide SCSI

16
3 m
25 m
10 Mo/s
15
68

Fast & Wide SCSI

16
3 m
12,5 m
20 Mo/s
15
68

Ultra Wide SCSI

16
1,5 m
12,5 m
40 Mo/s
15
68

Ultra 2

LVD* : 12m
80 Mo/s

1394 FireWire

série
4,5 m
50 Mo/s
63
6 ou 4

Fibre Chanel

série
100 m (cuivre)
10 km (fibre optique)
100 Mo/s
126
Fibre optique

*Signaux LVD : Low Voltage Differential

L'optimisation :


L'ANSI a enrichis le SCSI de nouvelles caractéristiques et c'est grâce à SCSI manager 4.3, extension système qui se trouve dans la Rom des Power Mac (ainsi que dans les 68040 et seulement les 660 AV et 880 AV pour la famille des quadra), que l'on doit le support de ces nouvelles fonctions. Il permet de profiter des bus multiples et des évolutions de SCSI-2 (fast, wide, Ultra SCSI), la détection des erreurs de parité.

-La fonction Disconnect/Reconnect permet au périphérique, une fois l'ordre reçu, de se déconnecter. Alors il prépare les données destinées à être transmises. Une fois
l'opération effectuée, il se reconnecte et s'occupe de l'envoie. La déconnexion et la reconnection de périphérique SCSI permet de libérer le bus, donc d'effectuer plusieurs opérations en parallèle.

-Un autre fonction importante de SCSI est le "Tagged Command Queuing". Le contrôleur du périphérique reçoit les commandes du système et choisit l'ordre dans lequel il va les exécuter. Cela a pour effet d'optimiser les opérations.

-Une autre fonction, le DMA ou Direct "Memory Access", permet au PowerMac ainsi qu'aux quadra 660 AV et 880 AV d'avoir un accès directe à la mémoire. Les données dialoguent uniquement entre le bus SCSI et la mémoire centrale, sans transiter par le processeur. Par conséquent le CPU est disponible pour se consacrer à d'autres tâches pendant le transfert de données.

-Toutes ces améliorations ont pour conséquences de réduire les phases de commande (temps passer à dialoguer entre éléments de la chaîne SCSI). Ces phases de commande, pour plus de sécurité, sont effectuées en mode asynchrone donc lentement. Le SCSI-1 passe 90 % de son temps en transition de commande alors que le SCSI-2 n'en perd que 30 %.

Une meilleure sécurité :


Plus l'information circule rapidement plus le risque d'erreur est important, alors avec l'augmentation croissante des performances, l'ANSI a du renforcer la sécurité de transfert par l'adoption d'un bouchon de terminaison : soit actif, soit passif.

La terminaison passive est composée d'une résistance simple qui garde une tension constante tandis qu'une terminaison active est un bouchon "intelligent" qui ajuste sa tension au signal (c'est un régulateur de tension).

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Grâce à elles, la réflexion des bruits de fond sur la fin de la chaîne s'en trouve réduits, ce qui assure une meilleure sécurité des données. Pour renforcer encore plus cette sécurité, l'ANSI a mis au point deux types de SCSI :

-Le premier est le "Single-Ended". On se sert de la masse comme référence pour être informé d'un message. Mais le bruit de fond est pris en compte et fait donc partie du signal, en conséquence les périphériques affichent des performances beaucoup plus faible, cela oblige parfois le contrôleur de la chaîne à revenir en mode asynchrone.

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-C'est alors qu'arrive le "Differential". On interprète le signale par rapport à son opposé, grâce à cette astuce, le bruit de fond se trouve éliminé et cela permet l'allongement de la longueur physique de la chaîne. L'ennui est que l'on ne peut pas mélanger des périphériques des deux types sur un même Bus, et le prix est plus élevé.

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Sur nos Mac :



Les mac bas de gamme et milieu de gamme possèdent des ports SCSI externe de 25 broches, baptisés DB-25 et fonctionnant en mode Single-Ended. Il permet de relier jusqu'à 7 périphériques. A noter que les DB-25 ne sont pas conformes au spécifications définies par l'ANSI. Pour une utilisation traditionnelle : connexion de disque dur, lecteur CD, lecteur de cartouche amovible, scanners... , pas de problème. Mais ce type de connexion est sujet aux interférences, allonger la chaîne reste risqué.

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Chaque élément de la chaîne SCSI dispose d'un numéro compris entre 0 et 7. Avant d'installer un nouveau périphérique et de lui attribuer un numéro, il faut vérifier que celui-ci n'est pas déjà utilisé afin d'éviter tout conflit.

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Le contrôleur SCSI donne la priorité à l'identifiant le plus élevé. En principe les numéros les plus élevés sont attribués aux périphériques les plus lents. Pourquoi ? Pour la simple raison que les périphériques les plus performants, les plus rapides et qui possèdent des mémoires tampons peuvent attendre la disponibilité du bus. Certains numéros sont déjà attribués et ne peuvent être déplacés sur la chaîne. Le 0 est réservé au disque dur (non visible sur l'exemple), le 3 au lecteur CD, le 7 au CPU. Dans mon cas, le 5 est utilisé par mon lecteur Zip. Pour ceux qui désire connaître la structure de leur chaîne SCSI l'excellent "SCSI Probe" de Robert Polic est un FreeWare qui permet d'observer la
structure de la chaîne SCSI et autorise le montage sur le
bureau de disques SCSI mis sous tension après
démarrage.

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Les 4 règle simples à respecter :


1) Chaque périphérique doit posséder un numéro d'identification différent.
2) Il doit obligatoirement y avoir un bouchon de terminaison en fin de chaîne.
3) Il faut utiliser des câbles courts et de bonne qualité. Il est généralement recommandé d'utiliser des câbles de moins de 6m entre le mac et le dernier périphériques pour les signaux simples (Single Ended) et jusqu'à 25 m pour les signaux Differential.
4) Ne jamais débrancher un élément de la chaîne SCSI lorsque le mac est sous tension.
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La Rom

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