Те же самые элементы, которые изначально служили развитию параллельного SCSI (несколько проводников для данных для увеличения пропускной способности, разделяемая шина для упрощения подключения нескольких устройств), постепенно стали тяжелыми препятствиями на пути его развития.
За эти годы, манипулируя различными параметрами (например, увеличивая частоту шины и снижая длину кабеля), удавалось обходить врожденные ограничения, но теперь его недостатки становятся все более и более очевидными.
Skew (временное отклонение)
Skew может быть определено как временная задержка между первым и последним битом приходящим на приемник. Параллельный SCSI передает данные как ряд параллельных битов, а Skew нарушает их взаимосвязь. Поскольку, в ответ на требование увеличения пропускной способности шины, увеличивается частота ее работы, временной фрейм, в течение которого биты должны доходить до приемника уменьшается. Предотвращение Skew ошибок, таким образом, становится все более и более трудным. Не важные на первый взгляд детали, например не одинаковые длины проводников в кабеле, или качество подключения разъемов, оказывают существенное влияние на время прохождения битом расстояния до приемника.
Crosstalk (взаимное влияние, интерференция)
Crosstalk возникает в процессе передачи данных по проводнику. Электрический сигнал вызывает высокочастотное электромагнитное излучение (EMI), которое влияет на соседние проводники, искажая в них сигнал. Чем быстрее передаются данные, тем выше уровень EMI. Параллельные кабели SCSI особенно восприимчивы к перекрестной связи, учитывая непосредственную близость очень многих проводников (каждый из которых и излучает EMI и получает его от соседей).
Существенное искажение и последовательная потеря целостности данных могут произойти, если EMI остается непогашенным. Эффективные решения включают замедление скорости сигнала и сокращения кабельной длины, но и то и другое является, очевидно, нежелательным.
Применение технологии витой пары в кабелях оказалось достаточно эффективным решением, хотя и за счет их удорожания.
Bus Arbitration and Latency (арбитраж шины и задержки)
Разделяемая шина параллельного SCSI позволяет одновременный доступ не более чем 2-х устройств (например, SCSI контроллер и диск). Таким образом все устройства подключенные к шине должны пройти относительно сложную и долгую процедуру идентификации, которая основана в первую очередь на SCSI ID (более продвинутые алгоритмы используют дополнительные критерии).
Хотя арбитраж гарантирует большую надежность и целостность данных, это также ухудшает работу; чем больше устройств подключено к шине, тем больше время ожидания доступа к шине для каждого устройства. И, конечно же, чем больше происходит процедур арбитража, тем меньше времени остается для собственно передачи данных. Ultra320 SCSI использует пакетизацию и алгоритм Quick Arbitration and Selection (QAS) для уменьшения влияния арбитража, но полностью устранить эту проблему не удается.
Ограниченное масштабирование
Теоретически параллельный SCSI позволяет подключать до 15-ти устройств на 16-битной шине и до 7-ми на 8-битной (в обоих случаях один из адресов занимает сам SCSI контроллер). На практике же, архитектура разделяемой шины приводит к прогрессирующему снижению доступности шины по мере увеличения, количества подключенных устройств (см. предыдущий раздел). Таким образом актуальное количество устройств, которое может быть подключено к одной шине при сохранении приемлемой производительности оказывается значительно ниже.
Несовместимость с другими интерфейсами
В те времена, когда разрабатывались стандарты параллельных SCSI и ATA, понятия совместимость просто не существовало. Назначение этих двух интерфейсов принципиально отличалось, и никто не предполагал, что когда-нибудь возникнет необходимость их совместного использования в рамках общей системы.
С одной стороны был SCSI, предназначенный для корпоративных систем, с другой – ATA, оптимизированный для использования в настольных системах.
Два десятилетия спустя, применение устройств настольного класса (сначала P-ATA, потом S-ATA) в системах хранения начального уровня, стало общей практикой. Несовместимость параллельного SCSI с этими популярными типами устройств приводит к дополнительным затратам на поддержку эксклюзивных интерфейсов.
Дороговизна кабелей
Ранее стандарт SCSI допускал только кабели небольшой длинны (6 метров для SCSI-1, с уменьшением до 3-х при увеличении частоты шины). Появление стандарта LVD (см. «Архитектура точка-точка ниже) увеличило максимальную длину SCSI кабеля до 12-ти метров. Но это повлекло за собой и их удорожание. При производстве менее дорогих кабелей часто используются дешевые материалы и упрошенные технологии, что приводит к нарушениям в работе шины.
Большие кабели и разъемы
Громоздкие кабели и разъемы параллельного SCSI загромождают внутреннее пространство вычислительных систем, препятствуют правильному потоку охлаждения и не могут быть использованы с устройствами маленького (2,5”) формата.
Не поддерживает «горячего» подключения *
Параллельное SCSI устройство может быть подключено/отключено к/от шине только, когда на ней нет активности, другими словами – требует выключения всей системы.
* Справедливо только для устройств с разъемом 68 пин, для решения этой проблемы (и некоторых других) были созданы устройства с 80 пиновыми (SCA) разъемами.
Ручное назначение ID устройства SCSI ID **
Для того, чтобы SCSI контроллер распознал и смог связаться со SCSI устройствами на шине, каждому из них нужно вручную* присвоить уникальный номер (SCSI ID) от 0 до 7 для 8-ми битной шины, или от 0 до 15 для 16-ти битной. Этот номер может не соответствовать физическому порядку устройства на шине. Добавление на шину устройства с дублирующимся номером приведет к конфликту адресов. Такой конфликт, чаще всего, проявляется в нестабильной работе, падении производительности, либо даже потере данных.
** Справедливо только для устройств с разъемом 68 пин, для решения этой проблемы (и некоторых других) были созданы устройства с 80 пиновыми (SCA) разъемами.
Терминирование
Первое и последнее устройство (независимо от его SCSI ID) на шине параллельного SCSI должно быть терминировано, для того чтобы обеспечить поглощение пришедшего на него сигнала (не допустить его отражения обратно). Чаще всего с одной стороны шины роль такого терминатора выполняет SCSI контроллер, а с другой специальное устройство, так и называющееся – SCSI терминатор. Неправильное терминирование шины приводит к сбоям в ее работе и потерям данных.
В случае, когда используются устроийства с 80 пиновыми (SCA) разъемами, терминатор, как правило встроен в дисковую корзину.
