Kaj je vmesnik za majhen računalniški sistem?

Small Computer System Interface je standard visoke hitrosti za povezovanje zunanjih naprav in računalnikov. Poznan tudi pod akronimom SCSI, opredeljuje tako strojne povezave kot metode izmenjave podatkov. Za vsako podprto vrsto periferne enote SCSI definira ukaze in protokole, specifične za napravo. SCSI se običajno uporablja na strežnikih in visoko zmogljivih računalnikih, kot so tisti za avdio in video produkcijo. Pogosto se uporablja tudi z redundantnim nizom neodvisnih diskov (RAID) in omrežno tehnologijo za shranjevanje.

SCSI je bil ustvarjen v poznih sedemdesetih letih in je bil prvotno imenovan Shugart Associates System Interface po svojem korporativnem izumitelju. Mali računalniški sistemski vmesnik ima več prednosti pred konkurenčnimi tehnologijami. Njegovi podatkovni kabli so lahko precej dolgi, zaradi česar je enostavno priključiti številne zunanje naprave na računalnik. Naenkrat je lahko aktivna več kot ena visoko zmogljiva naprava na kablu, kar poenostavi aplikacije, ki zahtevajo veliko prostora za shranjevanje. Programska oprema za urejanje lahko na primer hkrati bere podatke z dveh trdih diskov in zapiše digitalni video disk (DVD).

Od 1980-ih do zgodnjih 2000-ih so se specifikacije vmesnika za male računalniške sisteme precej razvile. Vzporedno vodilo SCSI je naraslo z osmih bitov na 16 bitov, pasovna širina naprave pa se je pogosto podvojila od ene izdaje do druge. Številne matične plošče so vključevale krmilnike SCSI ali podprte kartice SCSI gostiteljskega vodila (HBA). Proizvajalci diskov so običajno pred drugimi tehnologijami predstavili svoje najzmogljivejše pogone s podporo SCSI. Vendar pa so poceni diski z integrirano pogonsko elektroniko (IDE) ostali pogosta izbira za osebne računalnike.

Mali računalniški sistemski vmesnik organizira povezane naprave v logične enote, cilje in pobudnike. Naprava je pobudnik, če je sposobna sprožiti ukaze SCSI, kot je krmilnik SCSI. Cilji, kot so diskovni pogoni, DVD pogoni in podobne naprave, se odzivajo na zahteve pobudnikov. Vsaka ciljna naprava ima lahko več kot eno logično enoto in veliko logičnih blokov podatkov. Zlasti do pomnilniških naprav z visoko zmogljivostjo običajno dostopate kot več virtualnih enot.

Ukazni protokol vmesnika Small Computer System Interface opredeljuje več deset operacij. Vključeni so ukazi za upravljanje naprav, zbiranje statusa in prenos podatkov. Poleg štirih različnih ukazov za pisanje obstajajo štiri različice za branje podatkov iz naprave. Metoda 32-bitnega preverjanja ciklične redundance (CRC32) se za prenose podatkov uporablja od leta 1996, ko je bila izdana specifikacija SCSI-3.

Do zgodnjih 2000-ih se je frekvenca vodila SCSI povečala na 160 megahercev (MHz) s specifikacijo Ultra 640. Vzporedna narava SCSI je začela povzročati težave s zaključevanjem in kabli pri zelo visokih hitrostih. Te težave so rešili s preoblikovanjem SCSI za serijski in ne vzporedni prenos podatkov. Spremembe so bile izvedene v poznih 2000-ih kot Serial Attached SCSI (SAS). Pomembna različica, Fibre Channel Arbitrated Loop (FC-AL) uporablja zelo hitro uro – 4 Gigaherce (GHz) – s kabli iz optičnih vlaken.
SAS poleg večje prepustnosti naprav ponuja številne prednosti pred vzporednim SCSI. Povezave naprav so zamenljive v vročem stanju, kar pomeni, da jih je mogoče po potrebi odklopiti in priključiti, ne da bi izklopili strežnike. SAS je združljiv s pomnilniškimi napravami Serial Advanced Technology Attachment (SATA). To omogoča uporabo cenejših in bolj priljubljenih pogonov SATA – naslednika IDE – z napredno tehnologijo, ki temelji na SCSI. SAS prav tako izboljša izolacijo napak v originalnem vmesniku Small Computer System.