SCSIについて徹底解説｜SCSI vs. IDE

SCSI (Small Computer System Interface) は、コンピュータと周辺機器 (ハードディスク、フロッピー ドライブ、光学式ドライブ、プリンタ、スキャナなど) の間で使用されるシステムレベルインターフェイスのプロセッサ規格です。これは、インテリジェントでユニバーサルなインターフェース規格です。

SCSIとは

SCSIはユニバーサルインターフェイスです。 SCSIバスでは、ホストアダプタは8つの SCSI外部機器に接続できます。ディスク、テープ、CD-ROM、書き換え可能な光学ドライブ、プリンター、スキャナー、通信機器などです。

SCSIは、バス・アービトレーション機能を備えたマルチタスクインターフェースです。1つのSCSIバスで複数の周辺機器が同時に動作することをサポートしています。それらの外部機器はバスを同等に所有しています。

SCSIボードを外部機器に接続する場合、接続ケーブルは 6 メートルに達することができます。

SCSIインターフェイスは、同期・非同期でデータを送信できます。同期転送速度は 10MB/s に達し、非同期転送速度は 1.5MB/s に達します。

SCSIの規格

SCSI-1

SCSI-1はその初代です。その非同期転送周波数は3MB/s、同期転送周波数は5MB/sです。ほとんど時代遅れですが、25ピンコネクタを使用し、一部のスキャナや内部 ZIPドライブでまだ使用されています。つまり、SCSI-1機器をSCSI カードに接続する場合、内部25-50ピンのインターフェイスケーブルが必要になります。外部機器を使用する場合、内部インターフェイスは使用できません。 (つまり、すべての内部インターフェースを使用することはできません。)

SCSI-2

FastSCSIと呼ばれる初期のSCSI-2は、同期転送周波数を上げることで、データ転送速度を従来の5MB/sから 10MB/sに上げました。SCSIは8ビットのパラレルデータ転送、7つの外部機器接続をサポートしています。後に登場したWideSCSIは、16ビットのパラレルデータ転送をサポートし、データ転送速度も20MB/sに高速化され、16台の外部機器接続をサポートしています。このバージョンの SCSI は 50 ピンコネクタを使用し、主にスキャナ、CD-ROMドライブ、古いハードディスクに使用されます。

SCSI-3

1995年には、UltraSCSIと呼ばれるより高速な SCSI-3 が誕生し、データ転送速度が20MB/sに達しました。16ビット転送のワイドモードを使用すると、データ転送速度を40MB/sまで上げることができます。この SCSI バージョンは68ピンコネクタを使用し、主にハードディスクで使用されます。バス周波数を大幅に上げ、信号の干渉を減らして安定性を高めることはSCSI-3 の典型的な機能です。

SCSI-3（Ultra SCSI）の規格

• Ultra (fast-20) の転送周波数、データ帯域幅、転送速度は、20MHz、8ビット、20MBps です。
• Ultra wideの転送周波数、データ帯域幅、転送速度は、20MHz、16ビット、40MBps です。
• Ultra 2 の転送周波数、データ帯域幅、転送速度は、80MHz、16ビット、80MBps です。
• Ultra 160 の転送周波数、データ帯域幅、転送速度は、80MHz、16ビット、160MBps です。
• Ultra 320 の転送周波数、データ帯域幅、転送速度は、80MHz、16ビット、320MBps です。
• Ultra 640 の転送周波数、データ帯域幅、転送速度は、160MHz、16ビット、640MBps です。

SCSIとIDEの違い

SCSIに加え、IDEも一般的に使用されるインターフェイスです。PCユーザーはあまり多くの周辺機器を必要とせず、要求速度もそれほど高くないため、使いやすさの点からIDEインターフェースが一般ユーザーに適しています。また、IDEは費用対効果が高く、応用範囲も広いなど、さまざまな特徴があります。SCSIインターフェースには比類のない多くの特徴がありますが、SCSIインターフェースを使用する周辺機器は、一般ユーザーが手に入れるには高すぎるため、実際の使用範囲の制限も決定します。

1. IDEモードには、CPUの完全な参加が必要です。Windows 95/NTマルチタスクOSでは、CPUがデータを読み書きするときは他の操作を実行できないため、システムの反応が大幅に遅くなります。SCSIインターフェースは、独立した高速 SCSIカードを介してデータの読み取り/書き込みを完全に制御しますから、CPUは待つ必要がなく、システムの全体的なパフォーマンスが向上します。ただし、IDEインターフェイスもこの問題を改善するために大幅に改善されました。PIOモードの代わりにDMAモードを使用して読み書きを行うようになります。DMAチャネルがデータ交換を担当し、CPU使用率を大幅に削減します。とはいえ、CPU占有率では、SCSIはIDEよりもかなり有利です。
2. SCSIのスケーラビリティは、IDE よりも大きいです。一般に、IDEシステムには2つのIDEチャネルがあり、合計4台のIDEデバイスを接続できますが、SCSIインターフェイスは 7 ～ 15台のSCSIデバイスを接続できます。IDEよりも長く、接続されたケーブルも IDE よりもはるかに長くなります。
3. SCSI機器の価格はIDEよりも高くなりますが、SCSIのパフォーマンスは安定性、耐久性、信頼性に優れています。

メリット

1. SCSIは複数のデバイスをサポートします。SCSI-2 (FastSCSI)は最大 7台のSCSI デバイスをサポートします。 WideSCSI-2は15台のSCSI デバイスをサポートします。つまり、すべてのデバイスは 1 つのIRQしか占有しません。一方、SCSIはCD-ROM、DVD、CDR、ハードディスク、テープ ドライブ、スキャナなど、多くのデバイスをサポートします。
2. SCSIがあるデバイスにデータを送信するとき、別のデバイスが同時にそのデバイスのデータ検索を行うことができます。それによって、LinuxやWindows NTなどのマルチタスクOSでより高いパフォーマンスを実現します。
3. SCSIのCPU使用率は非常に低いため、マルチタスクシステムにおいて明確な優位性を持っています。SCSIカード自体が CPU を持っているため、SCSIデバイスのすべての問題を処理できます。ホストCPUの動作中、 ホストCPUがワークコマンドを SCSI カードに送信すると、SCSIカードは単独で動作して始めます。作業終了後、結果をCPUに返します。すべてのプロセスで、CPUは単独で動作します。
4. SCSI デバイスもインテリジェントです。SCSIカードがCPU命令をキューに入れることができるため、動作効率が向上します。マルチタスクを実行する場合、ハードディスクは現在のヘッド位置に隣接するタスクが最初に完了し、次に他のタスクを処理します。
5. 最速のSCSIバスの帯域幅は160MB/sで、これには64ビット66MHzのPCI スロットが必要です。したがって、PCI-Xバス規格では最大速度は80MB/sとなります。SCSIバスを10,000rpmや15,000rpmの特殊なハードディスクで使用すれば、パフォーマンスが大幅に向上します。