SCSI卡

SCSI是“Small Computer System Interface”(小型计算机系统接口)的英文缩写，它是专门用于服务器和高档工作站的数据传输接口技术。SCSI卡是SCSI控制卡的简称。就像显示卡工作在主板和显示器之间一样，SCSI卡工作在计算机主板和SCSI设备(如SCSI硬盘、SCSI光驱、SCSI接口的扫描仪)上。

特点

适应面广

使用IDE接口时，会受到系统IRQ(中断号)及IDE通道的限制，简单的说来就是一个标准的主板至多只能接4个IDE设备，而使用SCSI接口，所接的设备就可以超过15个，而且所有这些设备只占用一个IRQ，同时SCSI还支持相当广的设备。

CPU占用率低

使用传统IDE接口时，CPU需要随时在线地全程控制数据的传输动作，所以IDE传输数据的过程中，CPU不能做任何事，必须等在旁边，直到传输结束才可执行后续的指令。在SCSI接口下，CPU将传输指令给SCSI之后，可随即处理后续的指令，传输的工作则交由SCSI卡上的处理芯片自行负责；且传输过程以DMA（Direct Memory Access）方式，由SCSI直接访问内存。

高带宽

从理论上来说，最快的SCSI总线有320MB/s的带宽，即Ultra 320/s SCSI；这意味着硬盘传输率最高将达320MB/s。而目前最快的IDE接口硬盘其速度也只为133MB/s(ATA133)，而且采用此接口的硬盘目前还相当少。

结构

SCSI卡是一种32位或64位PCI设备，需要插在主板的32位或64位PCI插槽上。如果主板上已经集成了SCSI控制器，则没有必要安装SCSI卡，就像整合型主板集成了显示卡就没有必要再安装一块显示卡一样。 SCSI卡的功能就是串接和控制SCSI设备，在计算机主板和连接的SCSI设备之间快速传递数据。SCSI卡的类型不同，连接的SCSI设备数量也不同，早期的SCSI卡可以连接6个SCSI设备，较新的SCSI卡可以连接16个SCSI设备。

一块SCSI卡由SCSI控制芯片、SCSI BIOS、内置SCSI接口、外置SCSI接口、PCI插脚和SCSI终结器六个部分构成。

1、SCSI控制芯片

SCSI设备由SCSI控制器进行数据操作，是SCSI卡最重要的部分。SCSI控制芯片相当于一块小型CPU，有自己的命令集和缓存。SCSI卡有独立的芯片负责SCSI数据处理，当CPU将指令传输给SCSI后，随即去处理后续指令，其他的相关工作就交给SCSI控制芯片来处理，当SCSI“处理器”处理完毕后，再发送控制信息给CPU，CPU再接着进行后续工作，因此SCSI系统对CPU的占用率很低。另外，SCSI控制器和硬盘允许一个用户对其进行数据传输的同时，另一位用户可对其进行数据查找，这就是SCS控制器和硬盘并行处理能力的体现。这两方面的特点对于高端应用领域是非常必要的，因为在如网络服务器等应用方面，如果硬盘不具有很强的并行处理能力，当许多用户同时存取时，系统就会变得极其缓慢，而且很容易导致系统崩溃。

2、内置SCSI接口

SCSI接口被称为“高密度接口”，它有许多种类，而且接口针脚数目有所不同。内置SCSI接口有50针、68针，用来连接内置式SCSI设备，如SCSI硬盘、SCSI光驱等。目前连接SCSI硬盘的内置SCSI接口以68针为主流。

3、外置SCSI接口

我们知道，IDE接口是没有外置接口的，因此只能安装内置的硬盘和光驱。而SCSI接口则不同，它不仅可以接驳内置的SCSI硬盘和SCSI光驱，而且还有外置接口，可以安装SCSI接口的扫描仪以及其他外置SCSI设备。外置SCSI接口外观看起来很像打印接口。

4、SCSI BIOS

BIOS是“Basic Input/Output System”(基本输入/输出)的英文缩写。SCSI的BIOS与主板、显卡的BIOS一样，提供SCSI的基本设置功能。当您开机时，会出现进入BIOS设置的英文提示，此时按提示的组合键，就能进入SCSI BIOS的设置程序。用户可在网上下载新的版本来更新SCSI的BIOS。

5、PCI插脚

至于PCI插脚，SCSI卡就是通过它与主板上的PCI插槽相连接。

6、SCSI终结器

IDE接口是非常易于使用的，只要设定主设备和从设备就可以使用，而SCSI的使用则比较麻烦，需要进行“终结”设置才能使用。所谓“终结”就是在最后一个SCSI设备上设置一个跳线或安装一个终结器，通知SCSI控制器SCSI总线到此处就结束了。SCSI卡本身就是一个SCSI设备，因此占用一个ID号，如果卡上没有连接硬盘或其他设备，则应将终结跳线设为“On”，否则就设为“Off”。

核心处理芯片

SCSI设备由SCSI控制器进行数据操作，是SCSI卡最重要的部分。这个SCSI控制芯片就是SCSI卡的核心处理芯片。它相当于一块小型CPU，有自己的命令集和缓存。 SCSI卡有独立的芯片负责SCSI数据处理，当CPU将指令传输给SCSI后，随即去处理后续指令，其他的相关工作就交给SCSI控制芯片来处理，当SCSI“处理器”处理完毕后，再发送控制信息给CPU，CPU再接着进行后续工作，因此SCSI系统对CPU的占用率很低。另外，SCSI控制器和硬盘允许一个用户对其进行数据传输的同时，另一位用户可对其进行数据查找，这就是SCS控制器和硬盘并行处理能力的体现。这两方面的特点对于高端应用领域是非常必要的，因为在如网络服务器等应用方面，如果硬盘不具有很强的并行处理能力，当许多用户同时存取时，系统就会变得极其缓慢，而且很容易导致系统崩溃。

接口类型

SCSI连接器分为内置和外置两种，内置数据线的外型和IDE数据线一样，只是针数和规格稍有差别，主要用于连接光驱和硬盘。40针IDE线有40根导线，40针ATA66有80根导线，SCSI内置则分为50针、68针和80针。至于SCSI外置数据线，就有以下几种规格，它们的密度均不相同。

总线速度

SCSI经历了几代的发展，传输速度也越来越快。（1） SCSI-1：它是最早的SCSI接口，在1979年由Shugart（希捷公司前身）制订的，在1986年获得美国标准协议承认的SASI（Shugart Associates System Interface，施加特联合系统接口）。它的特点是支持同步和异步SCSI外围设备，支持7台8位的外围设备，最大数据传输率为 5MB/s，支持Worm外围设备。（2） SCSI-2：它是SCSI-1的后续接口，是1992年提出，也称为 Fast SCSI。如果采用原来的8位并行数据传输则称为“Fast SCSI”，它的数据传输率为10MB/s，最大支持连接设备数为7台。后来出现了采用16位的并行数据传输模式即“Fast Wide SCSI”，它的数据传输率提高到了20MB/s，最大支持连接设备数为15台。

（3） SCSI-3：它是在SCSI-2之后推出的“Ultra SCSI”控制器类型，在这个大类中也可按数据位宽的不同先后推出了两个小类。如果采用原来的8位并行数据传输时称为“Ultra SCSI”，它的数据传输率为20MB/s，最大支持连接设备数为8台。在将并行数据传输的总线带宽提高到16位后出现了“Ultra Wide SCSI”，它的传输率又成倍提高，即达到了40MB/s，最大支持连接设备数为15台。

（4） Ultra2 SCSI：它是在Ultra SCSI的基础上推出的SCSI接口类型。于1997年提出，采用了LVD（Low Voltage Differential，低电平微分）的传输模式，允许接口电缆的最长为12米，这大大增加了设备的灵活性；与上面几种SCSI接口一样，它也分为采用8位的Narrow 模式和采用16位的Wide模式。8位的Narrow 模式即为“Ultra2 SCSI”，它的传输率为40MB/s，最大支持连接设备数为7台；而采用16位的Wide模式则称为“Ultra2 Wide SCSI”，它将传输率提高到了80MB/s，最大支持连接设备数为15台。

（5） Ultra3 SCSI：它是Ultra2 SCSI的更新接口，于1998年9月份提出，它除支持现有的SCSI规格，使用和Ultra2 SCSI 完全一样的接口电缆及终结器外，还包含了一些新功能。首先 Ultra3 SCSI采用双缘传输频率（Double Transition Clocking），而Ultra2 SCSI采用得是单缘传输频率，因此Ultra3 SCSI 的传输率是前者的两倍，即160MB/s；此外Ultra3 SCSI还提供了领域确认（Domain Validation）、CRC（Cyclic Redundant Check，冗余循环校正）、封包化（Packetized Protocol）、快速仲裁选取（Quick Arbitrate & Select）这几项新功能；为了加快 Ultra3 SCSI新技术的推出，很多厂商首先推出了Ultra160/m SCSI，Ultra160/m SCSI的技术和Ultra3 SCSI一样，只是没有快速仲裁选取和封包化这两项功能，可以说Ultra160/m SCSI就是Ultra3 SCSI的子集。

（6） Ultra320 SCSI：它的全称为“Ultra320 SCSI SPI-4”技术规范。Ultra320 SCSI 单通道的数据传输速率最大可达320M/S，如果采用双通道SCSI控制器可以达到640M/秒。从基础架构的发展来看，160M/S到320M/S的提升在技术上并不复杂，花费也不大，因此对于系统集成商来说，服务器从SCSI Ultra160到Ultra320 SCSI的技术过渡是非常容易实现。

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的缩写，翻译成中文意思是“独立磁盘冗余阵列”，有时也简称磁盘阵列（Disk Array）。

简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别（RAID Levels）。数据备份的功能是在用户数据一旦发生损坏后，利用备份信息可以使损坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全性。在用户看起来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，用户可以对它进行分区，格式化等等。总之，对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是，磁盘阵列的存储速度要比单个硬盘高很多，而且可以提供自动数据备份。RAID技术的两大特点：一是速度、二是安全，由于这两项优点，RAID技术早期被应用于高级服务器中的SCSI接口的硬盘系统中，随着近年计算机技术的发展，PC机的CPU的速度已进入GHz 时代。IDE接口的硬盘也不甘落后，相继推出了ATA66和ATA100硬盘。这就使得RAID技术被应用于中低档甚至个人PC机上成为可能。RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID卡来实现的。

RAID技术经过不断的发展，现在已拥有了从 RAID 0 到 6 七种基本的RAID 级别。另外，还有一些基本RAID级别的组合形式，如RAID 10（RAID 0与RAID 1的组合），RAID 50（RAID 0与RAID 5的组合）等。不同RAID 级别代表着不同的存储性能、数据安全性和存储成本。但最为常用的是下面的几种RAID形式。

(1) RAID 0

(2) RAID 1

(3) RAID 0+1

(4) RAID 3

(5) RAID 5

(6)RAID 6

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