`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

SCSI: дуэль в тишине

0 
 


История развития индустрии производства SCSI-адаптеров и чипов подтверждает общее правило: изобретают одни, а плоды пожинают совсем другие. Автором и родоначальником интерфейса SCSI считается Алан Шугарт (Alan Shugart), основатель компаний Shugart Associates и Seagate Technology. Изначально новый интерфейс получил название Shugart Associates Systems Interface (SASI), однако приверженность Алана Шугарта принципам открытых стандартов привела к тому, что сегодня мало кто догадывается о его истинной роли в появлении Small Computer System Interface.
Алан Шугарт мечтал сделать свою разработку -- SASI -- индустриальным стандартом. Он подал заявку в ANSI, и в 1986 году его идея стала реальностью -- вышел официальный стандарт, но уже под названием SCSI. Дальше -- больше. Количество разновидностей протоколов, реализованных в рамках стандарта, стало увеличиваться с угрожающей скоростью. При этом их разработчики скрупулезно придерживались правила сохранения совместимости "сверху вниз", что обеспечило высокую живучесть технологий SCSI, несмотря на утрату к ним интереса со стороны производителей продукции для самого массового рынка -- настольных систем. "Живучесть", если говорить о SCSI, означает не столько живучесть компаний, специализирующихся на выпуске SCSI-устройств, сколько характерную черту самой технологии -- опережение в требованиях актуальных возможностей компьютеров. Собственно, эту черту можно проследить на диаграмме развития SCSI, сопоставив историю роста скорости обмена с совсем другой, менее богатой событиями историей совершенствования шин самой массовой компьютерной архитектуры -- IBM-совместимых ПК.


LSI Logic

SCSI дуэль в тишине
Эта компания не случайно является признанным лидером в производстве специализированных чипов. Образованная в 1981 году группой энтузиастов во главе с идеологом Вилфом Корриганом (Wilf Corrigan) LSI была в своем роде уникальной -- в конце 70-х ни один крупный производитель полупроводниковой продукции не желал иметь дело со специализированными микросхемами. Микропроцессоры и универсальные схемы -- вот что приносило тогда деньги: большие тиражи и низкая маржа правили рынком. Компьютерный мир был охвачен лихорадкой унификации и конвейеризации. LSI Logic стала не только первой компанией, которая предложила услугу "дизайн чипа на заказ" и ввела отдельную оплату за инженерные работы, но и оказалась первопроходцем полупроводникового бизнеса fabless -- без собственного производства.

В 80-е специализация компании была очевидной -- наибольшая необходимость в соответствующем дизайне возникала при изготовлении подсистем хранения данных и сетевых устройств. Те и другие эволюционировали относительно быстро, стандарты менялись, производители постоянно совершенствовали дизайн шин и контроллеров, появлялись новые протоколы.

Сегодня LSI Logic отстаивает право быть "везде и всюду", что позволительно гиганту с двухмиллиардным оборотом и пятью тысячами высококвалифицированных сотрудников. Спектр ее предложений в области SCSI простирается от "доисторических" чипов Fast SCSI до ультрамодных Ultra320 SCSI.

На нынешнее положение компании особое влияние оказала одна удачная покупка, в одночасье изменившая ситуацию на рынке. Объектом торга была Symbios -- не вполне самостоятельное, но занимающее прочное положение подразделение корпорации Hyndai (на самом деле фирма ведет свою родословную от AT&T и NCR). С этой торговой операцией связан даже скандал на рынке: первоначально основным претендентом на приобретение была Adaptec. Однако когда сделке, казалось бы, уже ничего не могло повредить, в дело вмешались неведомые силы: кто-то (но, по утверждениям уполномоченных загадочными "третьими лицами" адвокатов, не LSI) сообщил в комиссию FTC, что после слияния Adaptec получит 80%-ную долю рынка SCSI. Сделка была расторгнута, обе стороны понесли потери, а спустя 5 дней уже LSI объявила о покупке Symbios. Так в списке продукции LSI оказались расширители шины, хост-адаптеры, ПО и другие интересные товары. Кроме того, компания стала правопреемником целого букета сопутствующих технологий и мощной инженерной базы разработки новых изделий.

Наш небольшой обзор ассортимента контроллеров SCSI от LSI Logic начнем с наиболее медленной и наименее "навороченной" микросхемы LSI53C825AE (в дальнейшем -- 825AE). Максимальная скорость, которую обеспечивает данное изделие, ограничена рамками стандарта Fast Wide SCSI (10 MHz, 16 bit) и составляет соответственно 20 MBps. Это, конечно, показатели синхронного режима (т. е. без выдачи подтверждений приема), а для асинхронного скорость передачи достигает 7 MBps. Как и положено современному чипу, 825AE работает как с LVD- (LVD расшифровывается как Low-Voltage Differential -- дифференциальное или симметричное подключение), так и с Single-Ended-устройствами (что означает несимметричное соединение с одним сигнальным проводом).

Помимо электрических характеристик, у 825AE все в порядке и с программным обеспечением -- к чипу прилагается BIOS, позволяющая проектировать легко конфигурируемые адаптеры. К преимуществам, выделяющим продукцию LSI Logic на фоне конкурентов, следует отнести наличие встроенной SRAM-памяти для хранения микропрограмм в формате LSI SCRIPTS. Наличие такой возможности как расширяет сферу применения чипа, так и снижает требования к пропускной способности системной шины компьютера -- обычному контроллеру придется раз за разом передавать по PCI наборы инструкций, выполняющих то или иное комплексное действие, а для микросхем LSI "не нужно повторять два раза Баден-Баден". Еще одной приятной особенностью 825AE является наличие встроенного 536-байтового ОЗУ с прямым доступом к памяти (DMA), позволяющего буферизировать до 128 запросов на транзакции. Несмотря на скромные характеристики, 825AE настолько популярна, что LSI создала ее удешевленную версию -- 810AE, отличающуюся скоростью обмена -- всего 10 MBps.

Чуть выше на лестнице эволюции располагается линейка Ultra SCSI-контроллеров, а возглавляет ее LSI53C876E. Микросхема содержит два независимых интерфейса Ultra Wide SCSI, обеспечивающих скорость обмена до 40 MBps. Следовательно, суммарная "мощность" при условии подключения устройств к обоим портам равняется 80 MBps. Чип содержит встроенные flash-память с возможностью перепрограммирования "в устройстве" и контроллер внешней шины памяти, позволяющий встраивать в готовые изделия до 1 MB системного ОЗУ для хранения данных или BIOS. 4 KB памяти для микропрограмм SCRIPTS и 536 байт DMA "кэша" на каждый канал -- стандарт де-факто для продуктов LSI Logic. Несмотря на то что фактически чип объединяет в себе два отдельных контроллера, он функционирует как одно-единственное устройство Bus Master на шине PCI.

Следующую ступень в табели о рангах занимают две микросхемы, реализующие интерфейсы класса Ultra2. Это значит, что скорость передачи данных в синхронном режиме у них достигает 80 MBps за счет удвоенной частоты тактирования шины -- 40 MHz. Старший из "братьев по Ultra2", известный под именем LSI53CS96, содержит два независимых контроллера, выдающих суммарный поток данных 160 MBps. Уважение вызывает список поддерживаемых электрических стандартов подключения устройств -- здесь есть упомянутые уже LVD и Single-Ended, а также HVD (что означает High Voltage Differential). Пропускная способность чипов выросла, и соответственно увеличились объемы, выделяемые для "кэша" DMA, -- 944 байта на канал. Кроме того, микропрограммы SCRIPTS получили возможность использовать 64-битовую адресацию, и емкость отведенной для их хранения памяти удвоилась по сравнению с младшими линейками контроллеров (8 KB на канал). Большому кораблю требуется глубокая река, поэтому попытка подключить адаптер производительностью 160 MBps к обычной PCI сходна с попыткой провести океанский лайнер по Днепру. Так что LSI53CS96 работает с 64-битовой PCI.

LSI53C1010 -- флагман серии микросхем, соответствующих актуальному ныне стандарту Ultra160. Одно из основных нововведений здесь -- техника Domain Validation (SureLINK). Согласно данной идеологии, адаптер еще в момент подключения устройства к интерфейсу проверяет все доступные ему режимы и скорости передачи данных. Такой скрупулезный процесс инициализации позволяет избежать проблем впоследствии, во время эксплуатации. Кроме того, благодаря Domain Validation контроллеру иногда удается опознать и корректно взаимодействовать с более низкоскоростными устройствами, которые при попытке сразу использовать оптимальные настройки просто отказались бы функционировать. Естественной выглядит ориентация создателей LSI53C1010 на 64-битовую 66-мегагерцевую шину PCI. Впрочем, они не пренебрегли и совместимостью со стандартным вариантом PCI (32-bit/33 MHz), правда, о полноценном использовании возможностей адаптера с суммарной производительностью 320 MBps нечего и говорить. Все прочие особенности чип унаследовал от своих менее скоростных собратьев.

И наконец, на переднем крае индустрии SCSI располагается LSI53С1030. Этот монстр содержит в себе два независимых контроллера Ultra320, обеспечивающих суммарную пропускную способность 640 MBps. Объем доступной внешней памяти (на картах расширения через параллельный интерфейс) вырос до 4 MB. Ко всем полезным функциям и возможностям, которые достались чипу "по наследству" от предыдущих моделей, добавлены поддержка Fusion-MPT и PCI-X.

Fusion-MPT (Message Passing Technology) следует обсудить отдельно -- данная технология является изобретением LSI Logic и привносит элементы стандарта Fibre Channel в архитектуру SCSI. На самом деле такое решение -- не ноу-хау данной компании: стандарт SCSI-3 изначально включает в себя возможность соединения устройств с помощью физического уровня, основанного на Fibre Channel. Fusion-MPT направлена на облегчение процесса написания и поддержки драйверов (благодаря открытой процессорной архитектуре ARM, которая лежит в основе реализации технологии), а также позволяет значительно ускорить процесс "общения" системных программ с устройствами SCSI. Последнее происходит вследствие повышенной "интеллектуальности" контроллера, который теперь в состоянии самостоятельно, без участия центрального процессора компьютера, проводить некоторые операции ввода/вывода.

LSI Logic имеет достаточно богатый ассортимент изделий, не ограниченный лишь чипами-контроллерами. Компания поставляет также платы хост-адаптеров и расширители-конвертеры SCSI. Последние представляют собой любопытные устройства, позволяющие увеличить максимальную длину кабелей или соединить между собой устройства, ориентированные на различные электрические типы интерфейса (LVD и Single-Ended). Если провести аналогию с сетями, то расширители SCSI -- это повторители, а конвертеры -- цифровые хабы первого класса.


Adaptec

Основанная в 1981 году Ларри Боучером (Larry Boucher) Adaptec, в отличие от LSI Logic, в первую очередь является "компанией готового продукта". Положительное отношение покупателей к их торговой марке -- основное их богатство. В последние годы Adaptec, как и LSI Logic, достаточно агрессивна в продвижении своих решений на уровне чипов. Однако спектр предлагаемых Adaptec-чипмейкером продуктов не так обширен, и доходы компании не столь велики (всего около 700 млн. долл.). И все же значимость Adaptec на рынке SCSI переоценить трудно.

Модельный ряд SCSI-чипов Adaptec лучше всего классифицировать по целевому назначению: контроллеры для ноутбуков (серия SlimSCSI), для обычных ПК (2930 Ultra и 2906), для ПК уровня рабочей станции (29160N, 19160) и, наконец, для серверов нижнего и среднего уровня (39160, 29160LP, 29160, AHA-2944UW, AHA-2940 Ultra).

Микросхемы и SCSI-контроллеры первых трех классов ничем особо выдающимся не отличаются -- это быстрые и современные устройства со скоростью обмена 160 MBps и одним SCSI-каналом. Единственное видимое различие в их спецификациях касается набора драйверов для операционных систем. Цифра "2" и буква "N" расширили список поддерживаемых ОС с трех разновидностей Windows до 8 наименований. Как правило, все карты SCSI имеют два разъема: в данном случае это 68-контактный для LVD и 50-контактный для Ultra SCSI.

Серверную серию контроллеров открывает ничем не примечательный адаптер 29160. Обычное добротное решение с поддержкой 64-битовой шины PCI. Больший интерес вызывает 39160, который является практически единственным двухканальным контроллером SCSI от Adaptec. У него есть два разъема LVD и один Ultra SCSI. Не менее любопытен 29160LP, предназначенный для "тонких" серверов, монтируемых в стойку. Его особенность заключается в меньшем количестве разъемов: один -- внутренний и один -- внешний.

Занимающий промежуточное положение между высокоуровневыми серверными продуктами и контроллерами для рабочих станций адаптер AHA-2944UW поддерживает подключение до 15 устройств по схеме High Voltage Differential и обеспечивает скорость обмена до 40 MBps.

Теперь -- пару слов об экзотике. К таковой стоит отнести адаптер USBXchange: "мост" между ПК без SCSI-контроллера, но с USB-портом и SCSI-периферией. Решение подсоединять SCSI-устройства посредством USB, несомненно, оригинальное, иногда единственно возможное, но отнюдь не оптимальное. USBXChange работает только с версией шины 1.1, что автоматически ограничивает скорость передачи данных значением 12 Mbps. Другой класс необычных продуктов под торговой маркой SlimSCSI ориентирован на рынок... ноутбуков. Под лозунгом "получите такую же производительность, как от настольного ПК" продается карта SlimSCSI 1480 формата CardBus 32-bit PCI (PC Card Type II) cо встроенным активным терминатором и поддерживающая режим Ultra SCSI (20 MBps, 7 устройств Fast SCSI, 3 устройства Ultra SCSI). У этого адаптера есть младший (10 MBps) "брат" -- 16-разрядный Fast SCSI only (1460), выполненный в соответствии со стандартом PCMCIA.

Но Adaptec, которую считают первопроходцем в сфере SCSI, конечно, не может идти в фарватере других компаний, пусть даже столь именитых, как LSI Logic. Так что Adaptec тоже обзавелась несколькими "фирменными" технологиями. Например, SpeedFlex, благодаря которой несимметричные и дифференциальные устройства могут быть совместимыми на одной шине. Adaptec также развивает линию продуктов iSCSI, позволяющих работать со SCSI-устройствами посредством локальной сети. Напомним, что iSCSI -- это стандарт инкапсуляции трафика SCSI в IP-протокол.

Несмотря на то что среди готовых адаптеров решения класса Ultra320 отсутствуют, соответствующие чипы компания уже выпускает (AIC-7902).


Что дальше?

Некогда SCSI была сверхпопулярной на "настольном рынке" -- благодаря уже ставшим легендарными компьютерам Macintosh и рабочим станциям NeXT. Впоследствии, когда ценовой фактор для покупателей стал доминирующим, SCSI была вытеснена в "сервисные" области и прочно обосновалась в серверном сегменте рынка -- даже производители канонических рабочих станций сегодня из-за ценовой гонки не включают SCSI-подсистемы ввода/вывода в стандартную поставку моделей нижнего и среднего уровня. Казалось бы, такая ситуация устраивает всех -- и немногих разработчиков SCSI-чипов, и потребителей. Справедливость этого подтверждает и "дуэль в тишине" между LSI и Adaptec. И все же... SCSI -- крайне привлекательная, по-настоящему "взрослая", отработанная и достаточно универсальная система ввода/вывода, которая с учетом главной черты полупроводникового производства -- постоянного снижения цен -- может со временем вернуться на "настольную арену". И, возможно, "возвращение SCSI" создаст новые, не менее яркие имена в ежедневно увеличивающемся списке fabless-компаний.
0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT