SE(single-ended)이거나 차동이거나(HVD 또는 LVD) SCSI(small computer system interface) 트랜시버 선택에 따라서 데이터 전송 속도, 케이블 길이, 호스트 컨트롤러가 지원하는 소자 수가 결정된다.
1981년에 처음 개발되었던 SCSI¹가 SCSI-1이다. SCSI-1은 주변장치 데이터 전송을 위해 SE 8비트 폭 버스 트랜시버를 집중적으로 이용했다. 속도는 초당 5MB였다. 이후로 발전을 이루어서 SCSI-2는 속도가 최대 초당 10MB로 향상되고 고전압 차동 드라이버(HVD) 및 광폭(16비트) 데이터 버스를 이용할 수 있었다. SCSI-3 SPI™은 속도를 초당 20MB로 높이고 광폭 HVD 버스를 이용한다. Ultra SCSI, Ultra2, Ultra 160, Ultra 320이 등장함으로써 데이터 버스 전송 속도가 초당 최대 320MB에 달할 수 있게 되었다(표 1 참조).
표 1. SCSI에 대한 STA 기준 및 용어
STA 항목
버스 속도(초당 MB)
버스 폭(비트)
최대 버스 길이(미터)(1)
최대 소자 지원
Single- Ended
LVD
HVD
SCSI-1 (2)
5
8
6
(3)
25
8
Fast SCSI (2)
10
8
3
(3)
25
8
Fast Wide SCSI
20
16
3
(3)
25
16
Ultra SCSI (2)
20
8
1.5
(3)
25
8
Ultra SCSI (2)
20
8
3
-
-
4
Wide Ultra SCSI
40
16
-
(3)
25
16
Wide Ultra SCSI
40
16
1.5
-
-
8
Wide Ultra SCSI
40
16
3
-
-
4
Ultra2 SCSI (2,4)
40
8
(4)
12
25
8
Wide Ultra2 SCSI (4)
80
16
(4)
12
25
16
Ultra3 SCSI or Ultra160 SCSI (6)
160
16
(4)
12
(5)
16
Ultra320 SCSI (6)
320
16
(4)
12
(5)
16
참고:
(1) 점대점 및 엔지니어링을 거친 애플리케이션에서는 최대 버스 길이가 초과될 수 있다.
(2) SCSI, Ultra SCSI, Ultra2 SCSI 앞에 "협폭(narrow)"이라는 용어를 쓸 수 있다.
(3) 원래의 SCSI 표준에서는 이 속도에 LVD를 정의하지 않았다. 버스의 모든 소자가 LVD를 지원하면 이 속도로 12미터 동작이 가능하다. 하지만 어느 한 소자라도 SE라면 전체 버스를 SE 모드로 전환하고 SE에 해당되는 거리 기준을 따라야 한다. LVD 점대점 애플리케이션에서 25미터 거리가 가능하다.
(4) Ultra 이상의 속도에는 SE가 정의되지 않는다.
(5) Ultra2 이상의 속도에는 HVD(차동)가 정의되지 않는다.
(6) Ultra2 이상에서는 새로운 속도가 모두 광폭 전용이다.
HVD SCSI는 버스에 이용할 수 있는 속도, 거리, 소자 수를 높이기 위해 SCSI-2 표준의 한 부분으로 소개되었다. HVD는 케이블 거리를 25미터로 연장할 수 있으며 Fast Wide SCSI를 이용해서 최대 16개 SCSI 소자(호스트 어댑터 포함)를 버스에 연결할 수 있다. 하지만 HVD SCSI는 고전력 트랜시버를 필요로 하며 차동 전압 신호를 이용해서 버스 논리 상태를 판단한다. 버스를 따라 병렬(플러스 및 마이너스) 신호 전압을 보내서 차동 전압을 생성한다. (V+) - (V-)가 플러스 값이면 리시버가 논리 1을 검출한다. (V+) - (V-)가 마이너스 값이면 리시버가 논리 0을 검출한다. 차동 버스는 SE 버스에 비해서 잡음 및 접지 변동에 대한 내구성이 우수하다. 버스에 대한 간섭이 (V+) 및 (V-)에서 나타남으로써 효과적으로 제거되기 때문이다. 그러므로 차동 버스를 밸런스 버스라고 한다. 따라서 더 긴 케이블 길이가 가능하고 잡음 영향을 최소화한다. 하지만 밸런스 버스가 필요로 하는 고전력 트랜시버가 단일칩 및 2칩 마이크로컨트롤러 칩셋에 적합하지 않으므로 차동 버스가 대부분의 비용에 민감한 애플리케이션에 실용적이지 않다.
1995년에 등장한 LVD SCSI는 경제적인 저전력 SE 트랜시버를 제공하면서도 HVD SCSI의 신호 무결성 및 고속 기능을 제공한다. 각각의 LVD(V+ 및 V-) 신호가 1.25V의 공통모드 바이어스 전압을 중심으로 스윙이 ±400mV이다. 이처럼 변동이 작으므로 SE 또는 고전압 차동 시그널링에서 더 신속하게 원하는 상태를 달성할 수 있다. 구리선 데이터 전송을 위해 EIA-644(LVDS) 표준을 기반으로 한 LVD SCSI를 이용할 때 초당 655MB 속도를 달성할 수 있다(점대점). HVD SCSI에 비해 LVD SCSI의 또 다른 이점은 SE SCSI²와 역호환이 가능하다는 것이다. Ultra3 또는 Ultra 160 이상에서는 SE 및 HVD의 속도 및 거리를 정의하지 않는다. Ultra 160 이상의 표준에서는 LVD만을 정의한다(표 1 참조).
DS2120 LVD SCSI 터미네이터는 Ultra320, Ultra3 또는 Ultra160, Ultra 2(LVD 전용) SCSI 인터페이스와 완벽하게 호환이 가능하다. DS2120이 LVD 전용 SCSI 터미네이터이므로 버스에 연결된 SE 또는 HVD 소자가 DS2120을 버스로부터 자동으로 차단한다. 이것이 DIFFSENS 라인의 전압을 검출해서 내부적으로 자동으로 이루어진다. 2개 전류 소스로 바이어스된 5% 허용오차 레이저트림 저항과 1.25V 밴드갭 기준전압으로 생성된 공통모드 전압 소스에 의해 LVD가 종료된다. 구성은 105Ω 차동 및 150Ω 공통모드 저항의 y타입 터미네이터이다. LVD SCSI 버스에 드라이버가 연결되지 않으면 장애복구 바이어스 112mV가 유지된다. 또 다른 장애복구 기능이 소자가 150°C를 초과하는지를 판단하기 위한 밴드갭 온도-전압 컨버터이다. 셧다운 온도에 도달하면 소자가 전기적으로 버스로부터 차단된다.
DIFF_CAP 핀이 DIFFSENS 라인을 모니터해서 적절한 동작 모드를 판단한다. DIFF_CAP 전압이 0.7V에서 1.9V 사이이면 모드 변경 지연 후에 소자가 LVD 모드가 된다. 와이드 SCSI 애플리케이션을 위해서는 3개 DS2120 LVD 터미네이터가 필요하다(그림 1 참조). 일반적인 애플리케이션에서는 SCSI 소자가 아래 그림에서처럼 데이지 체인으로 구성된다. DIFFSENSE 핀이 또한 SCSI DIFFSENS 라인을 구동해서 적절한 동작 모드를 판단할 수 있다(MSTR/SLV) = 1.
이 디바이스는 내부적으로 TPWR과 MSTR/SLV 라인 사이에 75kΩ 풀업을 이용한다. 내부 풀업을 이용함으로써 MSTR/SLV 라인을 그림 1에서처럼 하이로 연결하거나 아니면 부동 상태로 놔둘 수 있다³.
그림 1.
DS2120은 고성능 LVD SCSI 터미네이터이다. 전력소모 및 공간 요구를 높이지 않으면서 HVD SCSI 터미네이터의 속도를 제공한다. 위 구성에서는 한 터미네이터 셋만 호스트 버스 어댑터(HBA)에 상주하고 다른 한 셋은 SCSI 케이블 끝의 소형 커넥터 패키지에 들어있다. DS2120E는 소형 28핀 4.4mm TSSOP 패키지이다. 케이블 어셈블리 끝에 또는 케이블 어댑터에 포괄적인 패키징 솔루션을 편리하게 설계할 수 있다. DS2120은 또한 저전력 커패시턴스가 3pF이고 실행중 연결이 가능하다. 동작 범위는 2.7V~5.5V 및 0°C~70°C이다.
¹ STA(SCSI Trade Association) 웹사이트 참조:http://www.scsita.org
² 정의상으로 LVD SCSI를 비롯한 모든 버전의 SCSI가 역호환이 가능하다. 새로운 표준은 센서 구분을 위해서 diffsense 라인이라고 하는 센서를 이용한다. 터미네이터가 SE, HVD, LVD를 구분하기 위해 diffsense 라인으로 신호 전압을 출력한다. SE 버스는 0.5V 미만의 diffsense 전압을 이용한다. diffsense 전압이 0.7V에서 1.9V 사이이면 LVD 버스이고, 2.4V 이상이면 HVD 버스이다.
³ 애플리케이션 노트 510 참조: MSTR/SLV 연결을 위한 SCSI 버스 구성
SPI는 Motorola, Inc.의 상표이다.
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