Читать «Архитектура компьютера» онлайн - страница 91

Самый обычный кабель для 8-разрядного SCSI-устройства имеет 50 проводов, 25 из которых (заземление) спарены с 25 другими, за счет чего обеспечивается хорошая помехоустойчивость, которая необходима для высокой скорости работы. Из 25 проводов 8 используются для данных, 1 — для контроля четности, 9 — для управления, а оставшиеся зарезервированы для будущего применения. 16- и 32-разрядным устройствам требуется еще один кабель для дополнительных сигналов. Кабели могут иметь несколько метров в длину, чтобы обеспечивать связь с внешними устройствами (сканерами и т. п.).

SCSI-контроллеры и периферийные SCSI-устройства могут быть источниками или приемниками команд. Обычно контроллер, действующий как источник, посылает команды дискам и другим периферийным устройствам, которые, в свою очередь, являются приемниками. Команды представляют собой блоки до 16 байтов, которые сообщают приемнику, что нужно делать. Команды и ответы на них оформляются в виде фраз, при этом используются различные сигналы контроля для разграничения фраз и разрешения конфликтных ситуаций, которые возникают, если несколько устройств одновременно пытаются использовать шину. Это очень важно, так как интерфейс SCSI позволяет всем устройствам работать одновременно, что значительно повышает производительность среды, поскольку активизируются сразу несколько процессов. В системах IDE и EIDE активным может быть только одно устройство.

RAID-массивы

Производительность процессоров за последнее десятилетие значительно возросла, увеличиваясь почти вдвое каждые 1,5 года. Однако с производительностью дисков дело обстоит иначе. В 70-х годах среднее время поиска в мини-компьютерах составляло от 50 до 100 миллисекунд. Сейчас время поиска составляет около 10 миллисекунд. Во многих технических отраслях (например, в автомобильной или авиационной промышленности) повышение производительности в 5 или 10 раз за два десятилетия считалось бы грандиозным, но в компьютерной индустрии эти цифры вызывают недоумение. Таким образом, разрыв между производительностью процессоров и дисков все это время продолжал расти.

Как мы уже видели, для того чтобы увеличить быстродействие процессора, используются технологии параллельной обработки данных. Уже на протяжении многих лет разным людям приходит в голову мысль, что было бы неплохо сделать так, чтобы устройства ввода-вывода также могли работать параллельно. В 1988 году Паттерсон в своей статье предложил 6 разных вариантов организации дисковой памяти, которые могли использоваться для повышения производительности, надежности или того и другого [Patterson et al., 1988]. Эти идеи были сразу заимствованы производителями компьютеров, что привело к появлению нового класса устройств ввода-вывода под названием RAID. Изначально аббревиатура RAID расшифровывалась как Redundant Array of Inexpensive Disks (избыточный массив недорогих дисков), но позже буква I в аббревиатуре вместо изначального Inexpensive (недорогой) стала означать Independent (независимый) (может, чтобы производители могли делать диски неоправданно дорогими?) RAID-массиву противопоставлялся диск SLED (Single Large Expensive Disk — один большой дорогостоящий диск).