从SASI到SAS：SCSI走过25年

并行SCSI之总线危机

前面已经说过，总线——从逻辑到线缆——是SCSI相对ATA的优势所在。LVD真是个好东西，不然Ultra640 SCSI也无从谈起，可再往后怎么办？前途渺茫。尤其是看到行将就木的Ultra ATA，SCSI相关厂商不免有兔死狐悲之感：无论SPI多么完善，毕竟并行总线可供压榨的余地不大了……

虽说只是Ultra3 SCSI的一个子集，但Ultra160 SCSI干净利落地结束了多种并行SCSI规范共存的混乱局面，为SCSI设备（主要是硬盘）的高速发展创造出相当有利的条件。不过，在Ultra160 SCSI的辉煌背后，Ultra320 SCSI继任的步伐却显得格外艰难。

2000年11月2日，Adaptec、LSI Logic和Seagate宣布在各自的产品开发中采用Ultra320 SCSI SPI-4草案规格。2001年3月Seagate推出了支持Ultra320 SCSI的Cheetah X15-36LP硬盘，某些磁盘阵列厂商已经开始计划在8月推出采用Ultra320 SCSI技术的产品。6月4日的“Computex台北2001”上LSI Logic现场演示了Ultra320 SCSI样卡，并计划在2001年第四季度开始供货，而Adaptec的网站上也已经可以查到Ultra320 SCSI控制芯片AIC-7902的资料了，一切看起来都是那么美好。

然而，曾经的诺言没有兑现，目前比较乐观的消息是：Ultra320 SCSI将于2002年8月起进入实用阶段。

Ultra320 SCSI怎么了？

提速势在必行

在2001年，ATA硬盘的持续传输率不超过50MB/s，接口是Ultra ATA/100；SCSI硬盘的持续传输率在60MB/s左右，接口是Ultra160 SCSI。既然实用速度（缓存到控制器的短暂突发不能算）由传输链中最慢的环节决定，在ATA硬盘都不需要Ultra ATA/133的情况下，短期内还有向Ultra320 SCSI升级的必要吗？

先温习一下吧。在ATA独占通道的工作方式中，每个设备要么拥有全部带宽，要么一无所有；SCSI则是共享总线，每条总线内最多可有15个设备，512个LUN（Logical Unit Number，逻辑单元号），带宽在争用总线的设备间分配。

现在回到正题。SCSI总线用满的可能性不大——即便都是低速的扫描仪或磁带机等设备；SCSI总线上只有一个设备的用法又太过浪费，毕竟多工才是其优势所在。高速SCSI总线上多个设备并存的最典型应用是RAID（Redundant Array of Inexpensive Disk，廉价磁盘冗余阵列），而对于0、1和5这三个最常见的基础RAID级别来说，分配到每块硬盘上的读写任务都是一样的，也即它们要均分总线带宽。

那么一条SCSI总线上连接几块硬盘比较合适呢？业内广为接受的是——至少4块！拿160MB/s除以4，才是每块Ultra160 SCSI硬盘的可用带宽。

Quantum在2000年第四季度发布的Atlas 10K Ⅲ持续传输率可达55MB/s——Ultra160 SCSI应付3块刚刚够，产生对Ultra320 SCSI的需求自然顺理成章。

遭遇多方掣肘

虽然2001年上半年Seagate、Fujitsu和IBM先后发布了支持Ultra320 SCSI的硬盘，但下半年充斥市场的还是Ultra160 SCSI的型号，Ultra320 SCSI型号在2002年年初才陆续出现。

在整个Ultra320 SCSI的生态环境中，硬盘的命是最苦的。支持320MB/s的传输速率不是仅仅把缓存芯片（16位）从8ns换成6ns就能完事的，接口相关的控制电路也要同步跟上才行。然而与适配器不同的是，Ultra320 SCSI硬盘提高的接口传输能力得不到充分的利用——总线大家都要用，平均每块硬盘只能分配到四分之一（或更少）的时段进行接口传输，远不及Ultra ATA的独占通道来得痛快，不免让人有浪费的感觉。（注：好比一辆时速320公里的跑车，却只能全速开一分钟，然后停三分钟，反而不如一辆始终以80公里时速前进的普通汽车。）

接着是对诸多新增特性的支持，硬盘和适配卡都要为此花很大的工夫（譬如测试）以保证兼容性，Adaptec和LSI Logic的适配器芯片还均采用RISC处理器来负责系统接口与SCSI通道的控制。不过这两家芯片制造商并不认为自己应该对Ultra320 SCSI的延期负责——硬盘和系统总线要先行嘛。

在服务器/工作站中称雄一时的66MHz PCI-64总线的533MB/s带宽仅能满足单条Ultra320 SCSI通道的需求，两条通道就会遭遇瓶颈。可提供1.06GB/s带宽的PCI-X总线倒是没问题，但在2001年的市场上几乎找不到这样的主板（少数颇为高端的服务器才有）。既然如此，与其勉强改用单通道Ultra320 SCSI，还不如保留效果相当且对硬盘接口要求不高的双通道Ultra160 SCSI。

末路狂花

2001年第一季度末，装备PCI-X插槽的主板和采用Ultra320 SCSI接口的硬盘开始涌现，适配器随之启动，到6月份Adaptec和LSI Logic的Ultra320 SCSI适配卡（或芯片）都已正式亮相，后者还推出了RAID卡，Ultra320 SCSI马上就要从盼望变成现实了。

2002年中期的SCSI-3架构模型，协议层与互连层比初期丰富了许多，Infiniband和iSCSI都加入了进来。不过下一页要介绍的是右下角的SAS，它将要取代左下角的SPI

不过，Ultra320 SCSI毕竟耽搁了一年，这使它在投入使用时就要面对成为瓶颈的危险——Seagate将于第四季度批量供货的Cheetah 15K.3持续传输速率可达75MB/s，4块这样的硬盘需要300MB/s的带宽，已经与Ultra320 SCSI的实际能力相当，因此开发新一代的接口规范迫在眉睫。SCSI商业协会和ANSI T10技术委员会已经就Ultra640 SCSI（SPI-5）工作了一段时间，但这种并行总线架构显然不具备再度带宽翻番的能力，与其坐视其山穷水尽，不如未雨绸缪，着力开发新型接口。从这个角度上看，Maxtor提前放弃Ultra640 SCSI，转而投入到Serial Attached SCSI开发的决定显然是顺应潮流之举。