home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Usenet 1994 January / usenetsourcesnewsgroupsinfomagicjanuary1994.iso / answers / scsi-faq < prev    next >
Text File  |  1993-12-03  |  44KB  |  987 lines

  1. Newsgroups: comp.periphs.scsi,comp.answers,news.answers
  2. Path: senator-bedfellow.mit.edu!bloom-beacon.mit.edu!nic.hookup.net!europa.eng.gtefsd.com!uunet!das.wang.com!wang!garyf
  3. From: garyf@wang.com (Gary Field)
  4. Subject: comp.periphs.scsi FAQ (Volume II)
  5. Version: %W%
  6. Expires: Sat, 1 Jan 1994 05:00:03 GMT
  7. Last-Modified: %G%
  8. Reply-To: garyf@wiis.wang.com (Gary Field)
  9. Archive-Name: scsi-faq
  10. Organization: Wang Labs, Lowell MA, USA
  11. Date: Thu, 2 Dec 1993 16:02:03 GMT
  12. Approved: news-answers-request@MIT.Edu
  13. Message-ID: <CHF0JF.AsM@wang.com>
  14. Followup-To: comp.periphs.scsi
  15. Summary: This posting contains a list of Frequently Asked
  16.              Questions (and their answers) about SCSI.  It
  17.              should be read by anyone who wishes to post to the
  18.              comp.periphs.scsi newsgroup.
  19. Sender: news@wang.com
  20. Nntp-Posting-Host: gfield.wiis.wang.com
  21. Lines: 963
  22. Xref: senator-bedfellow.mit.edu comp.periphs.scsi:17721 comp.answers:2883 news.answers:15411
  23.  
  24.                   SCSI FAQ:
  25.        Frequently Asked Questions for comp.periphs.scsi
  26.  
  27.                   VOLUME II
  28.  
  29.  
  30. ====
  31. QUESTION: what is the difference between SCSI-1 and SCSI-2?
  32. ANSWER From Dal Allen:
  33. ====
  34.  
  35.                           SCSI-1_versus_SCSI-2
  36.  
  37. In 1985, when the first SCSI standard was being finalized as an American
  38. National Standard, the X3T9.2 Task Group was approached by a group of
  39. manufacturers.  The group wanted to increase the mandatory requirements of
  40. SCSI and to define further features for direct-access devices.  Rather than
  41. delay the SCSI standard, X3T9.2 formed an ad hoc group to develop a working
  42. paper that was eventually called the Common Command Set (CCS).  Many products
  43. were designed to this working paper.
  44.  
  45. In parallel with the development of the CCS working paper, X3T9.2 sought
  46. permission to begin working on an enhanced SCSI standard, to be called SCSI-2.
  47. SCSI-2 would include the results of the CCS working paper, caching commands,
  48. performance enhancement features, and whatever else X3T9.2 deemed worthwhile.
  49. While SCSI-2 was to go beyond the original SCSI standard (now referred to as
  50. SCSI-1), it was to retain a high degree of compatibility with SCSI-1 devices.
  51.  
  52. How is SCSI-2 different from SCSI-1?
  53.  
  54. 1.  Several options were removed from SCSI-1:
  55.  
  56.    a.  Single initiator option was removed.
  57.    b.  Non-arbitrating Systems option was removed.
  58.    c.  Non-extended sense data option was removed.
  59.    d.  Reservation queuing option was removed.
  60.    e.  The read-only device command set was replaced by the CD-ROM command
  61.        set.
  62.    f.  The alternative 1 shielded connector was dropped.
  63.  
  64.  
  65. 2.  There are several new low-level requirements in SCSI-2:
  66.  
  67.    a.  Parity must be implemented.
  68.    b.  Initiators must provide TERMPWR -- Targets may provide TERMPWR.
  69.    c.  The arbitration delay was extended to 2.4 us from 2.2 us.
  70.    d.  Message support is now required.
  71.  
  72.  
  73. 3.  Many options significantly enhancing SCSI were added:
  74.  
  75.    a.  Wide SCSI (up to 32 bits wide using a second cable)
  76.    b.  Fast SCSI (synchronous data transfers of up to 10 Mega-transfers per
  77.        second -- up to 40 MegaBytes per second when combined with wide SCSI)
  78.    c.  Command queuing (up to 256 commands per initiator on each logical unit)
  79.    d.  High-density connector alternatives were added for both shielded and 
  80.        non- shielded connectors.
  81.    e.  Improved termination for single-ended buses (Alternative 2)
  82.    f.  Asynchronous event notification
  83.    g.  Extended contingent allegiance
  84.    h.  Terminate I/O Process messaging for time- critical process termination
  85.  
  86. 4.  New command sets were added to SCSI-2 including:
  87.  
  88.    a.  CD-ROM (replaces read-only devices)
  89.    b.  Scanner devices
  90.    c.  Optical memory devices (provides for write-once, read-only, and
  91.        erasable media)
  92.    d.  Medium changer devices
  93.    e.  Communications devices
  94.  
  95.  
  96. 5.  All command sets were enhanced:
  97.  
  98.    a.  Device Models were added
  99.    b.  Extended sense was expanded to add:
  100.        + Additional sense codes
  101.        + Additional sense code qualifiers
  102.        + Field replaceable unit code
  103.        + Sense key specific bytes
  104.  
  105.    c.  INQUIRY DATA was expanded to add:
  106.        + An implemented options byte
  107.        + Vendor identification field
  108.        + Product identification field
  109.        + Product revision level field
  110.        + Vital product data (more extensive product reporting)
  111.  
  112.    d.  The MODE SELECT and MODE SENSE commands were paged for all device types
  113.    e.  The following commands were added for all device types:
  114.  
  115.        + CHANGE DEFINITION
  116.        + LOG SELECT
  117.        + LOG SENSE
  118.        + READ BUFFER
  119.        + WRITE BUFFER
  120.  
  121.    f.  The COPY command definition was expanded to include information on how
  122.        to handle inexact block sizes and to include an image copy option.
  123.    g.  The direct-access device command set was enhanced as follows:
  124.  
  125.        + The FORMAT UNIT command provides more control over defect management
  126.        + Cache management was added:
  127.           - LOCK/UNLOCK CACHE command
  128.           - PREFETCH command
  129.           - SYNCHRONIZE CACHE command
  130.           - Force unit access bit
  131.           - Disable page out bit
  132.  
  133.        + Several new commands were added:
  134.           - READ DEFECT DATA
  135.           - READ LONG
  136.           - WRITE LONG
  137.           - WRITE SAME
  138.  
  139.        + The sequential-access device command set was enhanced as follows:
  140.  
  141.           - Partitioned media concept was added:
  142.             * LOCATE command
  143.             * READ POSITION command
  144.  
  145.           - Several mode pages were added
  146.           - Buffered mode 2 was added
  147.           - An immediate bit was added to the WRITE FILEMARKS command
  148.  
  149.        + The printer device command set was enhanced as follows:
  150.           - Several mode pages defined:
  151.             * Disconnect/reconnect
  152.             * Parallel printer
  153.             * Serial printer
  154.             * Printer options
  155.  
  156.        + The write-once (optical) device command set was enhanced by:
  157.           - Several new commands were added:
  158.             * MEDIUM SCAN
  159.             * READ UPDATED BLOCK
  160.             * UPDATE BLOCK
  161.  
  162.           - Twelve-byte command descriptor blocks were defined for several
  163.             commands to accommodate larger transfer lengths.
  164.  
  165. =============================================================================
  166.  
  167. The following article was written by Dal Allan of ENDL in April 1990.  It 
  168. was published nine months later in the January 1991 issue of "Computer 
  169. Technology Review".  While it appeared in the Tape Storage Technology 
  170. Section of CTR, the article is general in nature and tape-specific.  In 
  171. spite of the less than timely publication, most of the information is still 
  172. valid.
  173.  
  174. It is reprinted here with the permission of the author.  If you copy this 
  175. article, please include this notice giving "Computer Technology Review" 
  176. credit for first publication.
  177.  
  178. ------------------------------------------------------------------------------
  179.                             What's New in SCSI-2
  180.  
  181. Scuzzy is the pronunciation and SCSI (Small Computer System Interface) is 
  182. the acronym, for the best known and most widely used ANSI (American National 
  183. Standards Institute) interface. 
  184.  
  185. Despite use of the term "Small" in its name, everyone has to agree that 
  186. Scuzzy is large - in use, in market impact, in influence, and unfortunately, 
  187. in documentation. The standards effort that began with a 20-page 
  188. specification in 1980 has grown to a 600 page extravaganza of technical 
  189. information. 
  190.  
  191. Even before ANSI (American National Standards Institute) published the first 
  192. run of SCSI as standards document in 1986, ASC (Accredited Standards 
  193. Committee) X3T9.2 was hard at work on SCSI-2. 
  194.  
  195. No technical rationale can be offered as to why SCSI-1 ended and SCSI-2 
  196. began, or as to why SCSI-2 ended and SCSI-3 began. The justification is much 
  197. more simple - you have to stop sometime and get a standard printed. Popular 
  198. interfaces never stop evolving, adapting, and expanding to meet more uses 
  199. than originally envisaged. 
  200.  
  201. Interfaces even live far beyond their technological lifespan. SMD (Storage 
  202. Module Drive) has been called technically obsolete for 5 years but every 
  203. year there are more megabytes shipped on the SMD interface than the year 
  204. before. This will probably continue for another year or so before the high 
  205. point is reached, and it will at least a decade before SMD is considered to 
  206. be insignificant. 
  207.  
  208. If SCSI enhancements are cut off at an arbitrary point, what initiates the 
  209. decision? Impatience is as good an answer as any. The committee and the 
  210. market get sick of promises that the revision process will "end soon," and 
  211. assert pressure to "do it now."
  212.  
  213. The SCSI-3 effort is actively under way right now, and the workload of the 
  214. committee seems to be no less than it was a year ago. What is pleasant, is 
  215. that the political pressures have eased. 
  216.  
  217. There is a major difference between the standards for SCSI in 1986 and SCSI-
  218. 2 in 1990. The stated goal of compatibility between manufacturers had not 
  219. been achieved in SCSI in 1986 due to a proliferation of undocumented 
  220. "features." 
  221.  
  222. Each implementation was different enough that new software drivers had to be 
  223. written for each device. OEMs defined variations in hardware that required 
  224. custom development programs and unique microcode. Out of this diversity 
  225. arose a cry for commonality that turned into CCS (Common Command Set), and 
  226. became so popular that it took on an identity of its own. 
  227.  
  228. CCS defined the data structures of Mode Select and Mode Sense commands, 
  229. defect management on the Format command and error recovery procedures. CCS 
  230. succeeded because the goals were limited, the objectives clear and the time 
  231. was right. 
  232.  
  233. CCS was the beginning of SCSI-2, but it was only for disks. Tape and optical 
  234. disks suffered from diversity, and so it was that the first working group 
  235. efforts on SCSI-2 were focused on tapes and optical disks. However, opening 
  236. up a new standards effort is like lifting the lid on Pandora's Box - its 
  237. hard to stay focused on a single task. SCSI-2 went far beyond extending and 
  238. consolidating CCS for multiple device types. 
  239.  
  240. SCSI-2 represents three years of creative thought by some of the best minds 
  241. in the business. Many of the new features will be useful only in advanced 
  242. systems; a few will find their way into the average user's system. Some may 
  243. never appear in any useful form and will atrophy, as did some original SCSI 
  244. features like Extended Identify.
  245.  
  246. Before beginning coverage of "what's new in SCSI-2," it might be well to 
  247. list some of the things that aren't new. The silicon chips designed for SCSI 
  248. are still usable. No new features were introduced which obsolete chips. The 
  249. cause of silicon obsolescence has been rapid market shifts in integrating 
  250. functions to provide higher performance. 
  251.  
  252. Similarly, initiators which were designed properly, according to SCSI in 
  253. 1986, will successfully support SCSI-2 peripherals. However, it should be 
  254. pointed out that not all the initiators sold over the last few years behaved 
  255. according to the standard, and they can be "blown away "by SCSI-2 targets. 
  256.  
  257. The 1986 standard allows either initiators or targets to begin negotiation 
  258. for synchronous transfers, and requires that both initiators and targets 
  259. properly handle the sequence. A surprisingly large percentage of SCSI 
  260. initiators will fail if the target begins negotiation. This has not been as 
  261. much of a problem to date as it will become in the future, and you know as 
  262. well as I do, that these non-compliant initiators are going to blame the 
  263. SCSI-2 targets for being "incompatible." 
  264.  
  265. Quirks in the 1986 standard, like 4 bytes being transferred on Request 
  266. Sense, even if the requested length was zero have been corrected in SCSI-2. 
  267. Initiators which relied on this quirk instead of requesting 4 bytes will get 
  268. into trouble with a SCSI-2 target. 
  269.  
  270. A sincere effort has been made to ensure that a 1986-compliant initiator 
  271. does not fail or have problems with a SCSI-2 target. If problems occur, look 
  272. for a non-compliant initiator before you blame the SCSI-2 standard. 
  273.  
  274. After that little lecture, let us turn to the features you will find in 
  275. SCSI-2 which include: 
  276.  
  277.  o Wide SCSI: SCSI may now transfer data at bus widths of 16 and 32 bits. 
  278. Commands, status, messages and arbitration are still 8 bits, and the B-Cable 
  279. has 68 pins for data bits. Cabling was a confusing issue in the closing days 
  280. of SCSI-2, because the first project of SCSI-3 was the definition of a 16-
  281. bit wide P-Cable which supported 16-bit arbitration as well as 16-bit data 
  282. transfers. Although SCSI-2 does not contain a definition of the P-Cable, it 
  283. is quite possible that within the year, the P-Cable will be most popular 
  284. non-SCSI-2 feature on SCSI-2 products. The market responds to what it wants, 
  285. not the the arbitrary cutoffs of standards committees.
  286.  
  287.  o Fast SCSI: A 10 MHz transfer rate for SCSI came out of a joint effort 
  288. with the IPI (Intelligent Peripheral Interface) committee in ASC X3T9.3. 
  289. Fast SCSI achieves 10 Megabytes/second on the A-Cable and with wider data 
  290. paths of 16- and 32-bits can rise to 20 Megabytes/second and even 40 
  291. Megabytes/second. However, by the time the market starts demanding 40 
  292. Megabytes/second it is likely that the effort to serialize the physical 
  293. interface for SCSI-3 will attract high-performance SCSI users to the Fiber 
  294. Channel. 
  295.  
  296. A word of caution. At this time the fast parameters cannot be met by the 
  297. Single Ended electrical class, and is only suitable for Differential. One of 
  298. the goals in SCSI-3 is to identify the improvements needed to achieve 10 MHz 
  299. operation with Single Ended components.
  300.  
  301.  o Termination: The Single Ended electrical class depends on very tight 
  302. termination tolerances, but the passive 132 ohm termination defined in 1986 
  303. is mismatched with the cable impedance (typically below 100 ohms). Although 
  304. not a problem at low speeds when only a few devices are connected, 
  305. reflections can cause errors when transfer rates increase and/or more 
  306. devices are added. In SCSI-2, an active terminator has been defined which 
  307. lowers termination to 110 ohms and is a major boost to system integrity.
  308.  
  309.  o Bus Arbitration, Parity and the Identify Message were options of SCSI, 
  310. but are required in SCSI-2. All but the earliest and most primitive SCSI 
  311. implementations had these features anyway, so SCSI-2 only legitimizes the de 
  312. facto market choices. The Identify message has been enhanced to allow the 
  313. target to execute processes, so that commands can be issued to the target 
  314. and not just the LUNs. 
  315.  
  316.  o Connectors: The tab and receptacle microconnectors chosen for SCSI-2 are 
  317. available from several sources. A smaller connector was seen as essential 
  318. for the shrinking form factor of disk drives and other peripherals. This 
  319. selection was one of the most argued over and contentious decisions made 
  320. during SCSI-2 development. 
  321.  
  322.  o Rotational Position Locking: A rose by any other name, this feature 
  323. defines synchronized spindles, so than an initiator can manage disk targets 
  324. which have their spindles locked in a known relative position to each other. 
  325. Synchronized disks do not all have to be at Index, they can be set to an 
  326. offset in time relative to the master drive. By arraying banks of 
  327. synchronized disks, faster transfer rates can be achieved. 
  328.  
  329.  o Contingent Allegiance: This existed in SCSI-1, even though it was not 
  330. defined, and is required to prevent the corruption of error sense data. 
  331. Targets in the Contingent Allegiance state reject all commands from other 
  332. initiators until the error status is cleared by the initiator that received 
  333. the Check Condition when the error occurred. 
  334.  
  335. Deferred errors were a problem in the original SCSI but were not described. 
  336. A deferred error occurs in buffered systems when the target advises Good 
  337. Status when it accepts written data into a buffer. Some time later, if 
  338. anything goes wrong when the buffer contents are being written to the media, 
  339. you have a deferred error. 
  340.  
  341.  o Extended Contingent Allegiance (ECA): This extends the utility of the 
  342. Contingent Allegiance state for an indefinite period during which the 
  343. initiator that received the error can perform advanced recovery algorithms. 
  344.  
  345.  o Asynchronous Event Notification (AEN): This function compensates for a 
  346. deficiency in the original SCSI which did not permit a target to advise the 
  347. initiator of asynchronous events such as a cartridge being loaded into a 
  348. tape drive. 
  349.  
  350.  o Mandatory Messages: The list of mandated messages has grown: 
  351.  
  352.   +----------------------+--------------------------+-------------------+
  353.   |       Both           |       Target             |     Initiator     |
  354.   +----------------------+--------------------------+-------------------|
  355.   | Identify             | Abort                    | Disconnect        |
  356.   |                      |                          |                   |
  357.   | Message Reject       | No Operation             | Restore Pointer   |
  358.   |                      |                          |                   |
  359.   | Message Parity Error | Bus Device Reset         | Save Data Pointer |
  360.   |                      |                          |                   |
  361.   |                      | Initiator Detected Error |                   |
  362.   +----------------------+--------------------------+-------------------+
  363.  
  364.  o Optional messages have been added to negotiate wide transfers and Tags to 
  365. support command queueing. A last-minute inclusion in SCSI-2 was the ability 
  366. to Terminate I/O and receive the residue information in Check Condition 
  367. status (so that only the incomplete part of the command need be re-started 
  368. by the initiator).
  369.  
  370.  o Command Queueing: In SCSI-1, initiators were limited to one command per 
  371. LUN e.g. a disk drive. Now up to 256 commands can be outstanding to one LUN. 
  372. The target is allowed to re-sequence the order of command execution to 
  373. optimize seek motions. Queued commands require Tag messages which follow the 
  374. Identify. 
  375.  
  376.  o Disk Cacheing: Two control bits are used in the CDB (Command Descriptor 
  377. Block) to control whether the cache is accessed on a Read or Write command, 
  378. and some commands have been added to control pre-fetching and locking of 
  379. data into the cache. Users do not have to change their software to take 
  380. advantage of cacheing, however, as the Mode Select/Mode Sense Cache page 
  381. allows parameters to be set which optimize the algorithms used in the target 
  382. to maximize cache performance. Here is another area in which improvements 
  383. have already been proposed in SCSI-3, and will turn up in SCSI-2 products 
  384. shipping later this year. 
  385.  
  386.  o Sense Keys and Sense Codes have been formalized and extended. A subscript 
  387. byte to the Sense Code has been added to provide specifics on the type of 
  388. error being reported. Although of little value to error recovery, the 
  389. additional information about error causes is useful to the engineer who has 
  390. to analyze failures in the field, and can be used by host systems as input 
  391. to prognostic analysis to anticipate fault conditions. 
  392.  
  393.  o Commands: Many old commands have been reworked and several new commands 
  394. have been added. 
  395.  
  396.  o Pages: Some method had to be found to pass parameters between host and 
  397. target, and the technique used is known as pages. The concept was introduced 
  398. in CCS and has been expanded mightily in SCSI-2. 
  399.  
  400. A number of new Common Commands have been added, and the opcode space for 
  401. 10-byte CDBs has been doubled. 
  402.  
  403.  o Change Definition allows a SCSI-2 initiator to instruct a SCSI-2 target 
  404. to stop executing according to the 1986 standard, and provide advanced SCSI-
  405. 2 features. Most SCSI-2 targets will power on and operate according to the 
  406. 1986 standard (so that there is no risk of "disturbing" the installed 
  407. initiators, and will only begin operating in SCSI-2 mode, offering access to 
  408. the advanced SCSI-2 capabilities, after being instructed to do so by the 
  409. initiator using the Change Definition command.
  410.  
  411.  o The Mode Select and Mode Sense pages which describe parameters for 
  412. operation have been greatly expanded, from practically nothing in 1986 to 
  413. hundreds of items in SCSI-2. Whenever you hear of something being described 
  414. as powerful and flexible tool, think complicated. Integrators are advised to 
  415. be judicious in their selection of the pages they decide to support. 
  416.  
  417.  o the Inquiry command now provides all sorts of interesting data about the 
  418. target and its LUNs. Some of this is fixed by the standard, but the main 
  419. benefit may be in the Vendor Unique data segregated into the special 
  420. designation of Vital Product Data, which can be used by integrators as a 
  421. tool to manage the system environment.
  422.  
  423.  o Select Log and Sense Log have been added so that the initiator can gather 
  424. both historical (e.g. all Check Conditions) and statistical (e.g. number of 
  425. soft errors requiring ECC) data from the target. 
  426.  
  427.  o Diagnostic capabilities have been extended on the Read/Write Buffer and 
  428. Read/Write Long commands. The ways in which the target can manage bad blocks 
  429. in the user data space have been defined further and regulated to reduce 
  430. inconsistencies in the 1986 standard. A companion capability to Read Defect 
  431. Data permits the initiator to use a standard method to be advised of drive 
  432. defect lists. 
  433.  
  434.  o A new group of 12-byte command blocks has been defined for all optical 
  435. devices to support the large volume sizes and potentially large transfer 
  436. lengths. The Erase command has been added for rewritable optical disks so 
  437. that areas on the media can be pre-erased for subsequent recording. Write 
  438. Once disks need Media Scan, so that the user can find blank areas on the 
  439. media. 
  440.  
  441.  o New command sets have been added for Scanners, Medium Changers, and CD 
  442. ROMs. 
  443.  
  444. All of this technical detail can get boring, so how about some "goodies" in 
  445. SCSI-2 which benefit the common man and help the struggling engineer? First, 
  446. and probably the best feature in SCSI-2 is that the document has been 
  447. alphabetized. No longer do you have to embark on a hunt for the Read command 
  448. because you cannot remember the opcode. 
  449.  
  450. In the 1986 standard, everything was in numeric sequence, and the only 
  451. engineers who could find things easily were the microprogrammers who had 
  452. memorized all the message and opcode tables. Now, ordinary people can find 
  453. the Read command because it is in alphabetic sequence. This reorganization 
  454. may sound like a small matter but it wasn't, it required a considerable 
  455. amount of effort on the part of the SCSI-2 editors. It was well worth it. 
  456.  
  457. Another boon is the introduction for each device class of models which 
  458. describe the device class characteristics. The tape model was the most 
  459. needed, because various tape devices use the same acronym but with different 
  460. meanings or different acronyms for the same meaning. 
  461.  
  462. The SCSI-2 tape model defines the terms used by SCSI-2, and how they 
  463. correspond to the acronyms of the different tapes. For example, on a 9-track 
  464. reel, End of Tape is a warning, and there is sufficient media beyond the 
  465. reflective spot to record more data and a trailer. Not so on a 1/4" tape 
  466. cartridge, End of Tape means out of media and no more data can be written. 
  467. This sort of difference in terms causes nightmares for standardization 
  468. efforts. 
  469.  
  470. So there it is, a summary of what is in SCSI-2. Its not scary, although it 
  471. is daunting to imagine plowing through a 600-page document. Time for a 
  472. commercial here. The "SCSI Bench Reference" available from ENDL Publications 
  473. (408-867-6642), is a compaction of the standard. It takes the 10% of SCSI-2 
  474. which is constantly referenced by any implementor, and puts it in an easy-
  475. to-use reference format in a small handbook. The author is Jeff Stai, one of 
  476. the earliest engineers to become involved with SCSI implementation, and a 
  477. significant contributor to the development of both the 1986 standard and 
  478. SCSI-2. 
  479.  
  480. SCSI-2 is not yet published as a standard, but it will be available later 
  481. this year. Until then, the latest revision can be purchased from Global 
  482. Engineering (800-854-7179).
  483.  
  484. Biography
  485.  
  486. Consultant and analyst I. Dal Allan is the founder of ENDL and publisher of 
  487. the ENDL Letter and the "SCSI Bench Reference." A pioneer and activist in 
  488. the development and use of standard interfaces, he is Vice Chairman of ASC 
  489. X3T9.2 (SCSI) and Chairman of the SCSI-2 Common Access Method Committee. 
  490.  
  491.  
  492.  
  493.  
  494.  
  495. ====
  496. QUESTION: Is SYNCHRONOUS faster than ASYNCHRONOUS?
  497. QUESTION: Is the 53C90 Faster than spec?
  498. From: kstewart@ncr-mpd.FtCollins.NCR.COM (Ken Stewart)
  499. ====
  500.  
  501. I've seen a few comments about our 54C90 being faster than spec.  While
  502. I doubt the author was really complaining (I got twice as much as I paid 
  503. for--sure makes me mad ;)  I'd like to explain the situation.
  504.  
  505. Along the way, I'll also show that asynchronous is faster on short cables, 
  506. while synchronous is faster on long cables.  The cross-over point occurs 
  507. somewhere around six feet--assuming that you have our 53C90 family devices 
  508. at both ends of the cable.  The reason has to do with the propagation delay 
  509. of the cable; the turn around time of the silicon; and the interlocked nature
  510. of the asynchronous handshake.
  511.  
  512. 1)  We have measured propagation delays from various cables and found an 
  513.     average of 1.7 nanoseconds per foot, which is roughly 5.25 ns per meter.
  514.     
  515. 2)  The turn-around time is the amount of time the SCSI chip takes to
  516.     change an output in response to an input.  If REQ is an input then ACK 
  517.     is an output.  Or if ACK is an input then REQ is an output.  Typical
  518.     turn-around time for the 53C90 is 40 nanoseconds.  
  519.  
  520. 3)  The asynchronous transfer uses an interlocked handshake where a device 
  521.     cannot do the next thing until it receives positive acknowledgment that 
  522.     the other device received the last thing.  
  523.  
  524.     First REQ goes true                        /* driven by Target */ 
  525.     then ACK is permitted to go true           /* driven by Initiator */
  526.     then REQ is permitted to go false  
  527.     then ACK is permitted to go false  
  528.  
  529. Thus we have four "edges" propagating down the cable plus 4 turn-around
  530. delays.  Asynchronous transfer requires 55 ns setup and no hold time 
  531. (paragraph in 5.1.5.1 in SCSI-1 or SCSI-2) which gives an upper speed 
  532. limit around 18 MB/s.  A detailed analysis (assuming 53C90 family) shows that
  533. the setup time subtracts out.  This is mostly because we are running at 
  534. one-third the max rate, but also because setup for the next byte can begin 
  535. anytime after ACK is received true or REQ is received false, depending on who
  536. is receiving.  You can either take my word for it or draw the waveforms 
  537. yourself.  Thus, the asynchronous transfer reduces to:
  538.  
  539. (4 * 1.7 * 1) + (4 * 40ns) = 167 ns                /* 1 foot cable */
  540.                            = 6 MB/s
  541.  
  542. (4 * 5.25 * 6) + (4 * 40ns) = 286 ns               /* 6 meter cable */
  543.                             = 3.5 MB/s
  544.  
  545. (4 * 5.25 * 25) + (4 * 40ns) = 685 ns              /* 25 meter cable */
  546.                              = 1.5 MB/s            
  547.  
  548. note: cables longer than 6 meters require external differential transceivers 
  549. which add delay and degrade the performance even more than indicated here.
  550.  
  551. Our simulations say that under very best conditions (fast silicon, low 
  552. temperature, high voltage, zero length cable) we can expect more than 8 MB/s 
  553. asynchronously.  In the lab, I routinely measure 5 MB/s on 8 foot cables.  
  554. So, if you were writing the data manual for this, how would YOU spec it?
  555.  
  556.  
  557. The framers of the SCSI spec threw in synchronous mode to boost the 
  558. performance on long cables.  In synchronous mode, the sending device is 
  559. permitted to send the next byte without receiving acknowledgment that the 
  560. receiver actually received the last byte.  Kind of a ship and pray method.  
  561. The acknowledgment is required to come back sometime, but we just don't have 
  562. to wait for it (handwave the offset stuff and the ending boundary 
  563. conditions).  In this mode any external transceivers add a time shift, but 
  564. not a delay.  So if you negotiate for 5 MB/s, you get 5MB/s regardless how 
  565. long the cable is and regardless whether you are single-ended or 
  566. differential.  But you can't go faster than 5.5 MB/s, except in SCSI-2.  
  567. Synchronous mode does have a hold time (unlike asynch) but again, setup and
  568. hold times subtract out.  In SCSI-1 synchronous mode, the speed limit comes 
  569. from the combined ASSERTION PERIOD + NEGATION PERIOD which is 
  570. 90ns + 90ns = 180ns = 5.5 MB/s.  Our 53C90 family doesn't quite hit the max,
  571. but we do guarentee 5.0 MB/s.  In SCSI-2, anything above 5.0 MB/s is 
  572. considered to be FAST.  Here the maximum transfer rate is explicitly limited 
  573. to 100 ns or 10MB/s; you don't have to read between the lines to deduce it.
  574.  
  575. Interesting tid-bit: given a SCSI-2 FAST period of 100 ns and a cable delay
  576. of 131 ns on a 25 meter cable, you can actually stack 1.31 bytes in the 8-bit
  577. cable.  In FAST and WIDE SCSI you can stack 5.24 bytes in this copper FIFO.  
  578. Hummm...
  579.  
  580.  
  581.  
  582. ====
  583. QUESTION: What are the jumpers on my Conner drive?
  584. ANSWER From: ekrieger@quasar.hacktic.nl (Eric Krieger)
  585. ====
  586.  
  587.                QUICK INSTALLATION GUIDE
  588.  
  589.                          SCSI
  590.  
  591.      Most SCSI host adapters are compatible with Conner drives.
  592. Software drivers and installation instructions are provided with
  593. the host adapter.
  594.  
  595.      The drives are shipped with SCSI ID set to 7. To select a
  596. different ID refer to the following:
  597.  
  598. Table A                       Table B
  599. ID   E-1  E-2  E-3            ID   E2   E3   E4
  600. 0    out  out  out            0    out  out  out
  601. 1    in   out  out            1    in   out  out
  602. 2    out  in   out            2    out  in   out
  603. 3    in   in   out            3    in   in   out
  604. 4    out  out  in             4    out  out  in
  605. 5    in   out  in             5    in   out  in
  606. 6    out  in   in             6    out  in   in
  607. 7    in   in   in             7    in   in   in
  608.  
  609. Parity is always ENABLED on the CP3200,CP30060,CP30080,CP30100.
  610. All other models, jumper E-4 to disable parity.
  611.  
  612.      SCSI drive parameters:
  613.  
  614.      Model          Hds       Cyl       Sec       Table     LED
  615.      CP2020         2         642       32        A         n/a
  616.      CP340          4         788       26        B         1
  617.      CP3020         2         622       33        A         1
  618.      CP3040         2        1026       40        A         1
  619.      CP3180         6         832       33        A         1
  620.      CP3100         8         776       33        A         1
  621.      CP30060        2        1524       39        A         2
  622.      CP30080        4        1053       39        A         2
  623.      CP30100        4        1522       39        A         2
  624.      CP30200        4        2119       49        A         2
  625.      CP3200         8        1366       38        A         2
  626.      CP3360         8        1806       49        A         2
  627.      CP3540         12       1806       49        A         2
  628.  
  629. LED 1               LED 2
  630. J-4  Pin 1 = +      J-1 Pin 3 = +
  631.      Pin 2 = -          Pin 4 = -
  632.  
  633.  
  634.  
  635.  
  636. ====
  637. QUESTION: What are the jumpers for my Wangtek 5150 drive?
  638. ANSWER From: "Terry Kennedy, Operations Mgr" <uunet!spcvxa.spc.edu!TERRY>
  639. ====
  640.  
  641.   First, the disclaimer: This is not an official representation of Wangtek
  642. or of my employer. This is info I've discovered by reading publicly avail-
  643. able reference material. When changing jumpers, always observe proper anti-
  644. static precautions and be sure you have the current configuration written
  645. down so you have a known starting point.
  646.  
  647.   Ok. Here's the complete scoop on Wangtek 5150ES drives:
  648.  
  649.   The current part number for a "generic" 5150ES is:
  650.  
  651.   33685-201 (black faceplate)
  652.   33685-202 (beige faceplate)
  653.  
  654.   These are referred to as the "ACA version" of the drive.
  655.  
  656.   There are _many_ other part numbers for 5150ES drives. If you have one that
  657. isn't one of the above, it doesn't mean you have an old or an out of rev drive,
  658. it just means its a special version created for a distributor or OEM, or with
  659. different default jumper settings.
  660.  
  661.   You can order the Wangtek 5150ES OEM Manual from Wangtek. It is part number
  662. 63045-001 Revision D.
  663.     
  664.   There are 5 possible logic boards. Here are the jumper options for each:
  665.  
  666.   Logic assembly #33678
  667.   ---------------------
  668.  
  669.   (J10)
  670.   0 - SCSI unit LSB
  671.   1 - SCSI unit
  672.   2 - SCSI unit MSB
  673.   K - not documented
  674.  
  675.   J32 - Diagnostic test connector, default is not installed
  676.   E1, F1 - SCSI termination power. E1 in = power from drive and to cable,
  677.        E1 out - power from cable. F1 = terminator power fuse, 1.5A FB.
  678.        Default is IN.
  679.   E2 - Chassis ground. E2 in jumpers logic to chassis ground. E2 out isolates
  680.        through a .33 uFD capacitor. Default is IN.
  681.   E5 - Master oscillator enable. Test only. Must be IN.
  682.   E20 - Factory test. Must be OUT.
  683.   RP1, RP2, RP3 - SIP terminators. Default is IN, remove for no termination.
  684.  
  685.   Logic assembly #30559
  686.   ---------------------
  687.  
  688.   HDR1 - Factory testing. Setting depends on drive. Don't touch.
  689.   HDR2 - Factory testing. Defaults are pins 15-16, 17-18, 19-20. Don't touch.
  690.   HDR3 pin 1 - A-B enables buffered mode. B-C disables. Can be overridden by
  691.                SCSI Mode Select.
  692.   HDR3 pin 2, 3 - Default data format. Set to B-C for a 5150ES.
  693.   HDR3 pin 4 - parity enable. A-B enables, B-C disables.
  694.  
  695.   (J10)
  696.   0 - SCSI unit LSB
  697.   1 - SCSI unit
  698.   2 - SCSI unit MSB
  699.   K - not documented
  700.  
  701.   E1 - SCSI termination power. E1 in = power from drive and to cable,
  702.        E1 out - power from cable.
  703.   E2 - Chassis ground. E2 in jumpers logic to chassis ground. E2 out isolates
  704.        through a .33 uFD capacitor. Default is IN.
  705.   E3 - Master oscillator enable. Test only. Must be IN.
  706.   E4 - Write test mode. Test only. Must be OUT.
  707.   E5 - Write oscillator enable. Test only. Must be IN.
  708.   E6 - Disable HDR2. Test only. Must be IN.
  709.   E7 - Microcontroller clock select. In for a 5150ES.
  710.   E8 - Write precomp select. Set on a per-drive basis. Don't touch.
  711.   E9 - RAM size. Don't touch.
  712.   E10 - Erase frequency. Don't touch.
  713.   RP2, RP3 - DIP and SIP terminators. Default is IN, remove for no termination.
  714.  
  715.   Logic assembly #30600
  716.   ---------------------
  717.  
  718.   HDR1 - Factory testing. Setting depends on drive. Don't touch.
  719.   HDR2 - Write precomp select. Set on a per-drive basis. Don't touch.
  720.   HDR3 pin 1, 2, 3 - SCSI device address. 1 is LSB, 3 is MSB. A-B=1, B-C=0
  721.   HDR3 pin 4 - Parity enable. IA-B is enabled.
  722.   HDR3 pin 5, 6 - Default data format. B-C for a 5150ES.
  723.   HDR3 pin 7 - Buffered mode select. A-B is enabled.
  724.   HDR3 pin 8 - Reserved. Must be OUT.
  725.   HDR4 - Write frequency select. Don't touch.
  726.   E1 - SCSI termination power. E1 in = power from drive and to cable,
  727.        E1 out - power from cable.
  728.   E2 - Chassis ground. E2 in jumpers logic to chassis ground. E2 out isolates
  729.        through a .33 uFD capacitor. Default is IN.
  730.   E3 - Hard/soft reset. IN enables hard reset.
  731.   E4 - Write precomp select. Don't touch.
  732.   E5 - Clock speed. Don't touch.
  733.   E6 - Tape hole test. Don't touch.
  734.  
  735.   Logic assembly #30552
  736.   ---------------------
  737.  
  738.   HDR1 - Factory testing. Setting depends on drive. Don't touch.
  739.   HDR2 - Write precomp select. Set on a per-drive basis. Don't touch.
  740.   HDR3 pin 1, 2, 3 - SCSI device address. 1 is LSB, 3 is MSB. [Note - HDR3
  741.              pins 1-3 are duplicated at another location on the board]
  742.   HDR3 pin 4 - Parity enable. IN is enabled.
  743.   HDR3 pin 5, 6, 7, 8 - Default data format. 5,5 B-C, 7-8 A-B for a 5150ES.
  744.   HDR4 - Write frequency select. Don't touch.
  745.   E1 - SCSI termination power. E1 in = power from drive and to cable,
  746.        E1 out - power from cable.
  747.   E2 - Chassis ground. E2 in jumpers logic to chassis ground. E2 out isolates
  748.        through a .33 uFD capacitor. Default is IN.
  749.   E3 - Hard/soft reset. IN enables hard reset.
  750.   E4 - Write precomp select. Don't touch.
  751.   E5 - Clock speed. Don't touch.
  752.   E6 - Tape hole test. Don't touch.
  753.  
  754.   Logic assembly #30427
  755.   ---------------------
  756.  
  757.   HDR1 - Factory testing. Setting depends on drive. Don't touch.
  758.   HDR2 - Write precomp select. Set on a per-drive basis. Don't touch.
  759.   HDR3 pin 1, 2, 3 - SCSI device address. 1 is LSB, 3 is MSB. A-B=1, B-C=0
  760.   HDR3 pin 4 - Parity enable. IA-B is enabled.
  761.   HDR3 pin 5, 6, 7, 8 - Default data format. 5,5 B-C, 7-8 A-B for a 5150ES.
  762.   E1, E3 - Factory test. Must be IN.
  763.   E2 - SCSI termination power. E2 in = power from drive and to cable,
  764.        E2 out - power from cable.
  765.   E4 - Chassis ground. E4 in jumpers logic to chassis ground. E4 out isolates
  766.        through a .33 uFD capacitor. Default is IN.
  767.  
  768.   Firmware - There are many flavors of firmware. I have seen the following
  769. parts:
  770.  
  771.   24115-xxx
  772.   24144-xxx
  773.   21158-xxx
  774.  
  775.   the -xxx suffix changes as the firmware is updated. According to the folks
  776. I spoke to at Wangtek, the standard firmware is the 21158. The latest version
  777. as of this writing is 21158-007. All of these will work with the Adaptec and
  778. GTAK.
  779.  
  780.   The firmware options (as returned by a SCSI Identify) are on the end of the
  781. product string, which is "WANGTEK 5150ES SCSI ES41C560 AFD QFA STD" for the
  782. 21158-007 firmware. The 3-letter codes have the following meaning:
  783.  
  784.   AFD - Automatic Format Detection - the drive will recognize the format (such
  785.     as QIC-24, QIC-120, or QIC-150) that the tape was written in.
  786.  
  787.   QFA - Quick File Access - the ability to rapidly locate a tape block, and
  788.     to implement the "position to block" and "report block" SCSI commands.
  789.     This is compatible with the Tandberg implementation.
  790.  
  791.   STD - Standard feature set.
  792.  
  793.  
  794.  
  795. ====
  796. QUESTION: What is CAM?
  797. ANSWER From: ctjones@bnr.ca (Clifton Jones)
  798. ====
  799.  
  800. Common Access Method.
  801.  
  802. It is a proposed ANSI standard to make it easier to program SCSI applications
  803. by encapsulating the SCSI functions into a standardized calling convention.
  804.  
  805. ANSWER From: landis@sugs.tware.com (Hale Landis)
  806. ====
  807.  
  808. You may be able to get the CAM spec(s) from the SCSI BBS
  809.  
  810.  
  811.  
  812.  
  813. ====
  814. QUESTION: What is FPT (Termination)?
  815. ANSWER From: jvincent@bnr.ca (John Vincent)
  816. ====
  817.  
  818.  
  819. FPT is actually really simple, I wish I had thought of it. What it does 
  820. is use diode clamps to eliminate over and undershoot. The "trick" is
  821. that instead of clamping to +5 and GND they clamp to the output of two 
  822. regulated voltages. This allows the clamping diodes to turn on earlier
  823. and is therefore better at eliminating overshoot and undershoot. The block
  824. diagram for a FPTed signal is below. The resistor value is probably in the 
  825. 120 to 130 ohm range. The actual output voltages of the regulators may not
  826. be exaclty as I have shown them but ideally they are matched to the diode 
  827. characteristics so that conduction occurs when the signal voltage is 
  828. greater than 3.0 V or less than 0.5 V. 
  829.  
  830.  
  831.  
  832.           +--------------- TERMPWR 
  833.           |
  834.       ____|____
  835.      |        |
  836.      | Vreg 1 |-------*-------------------------*--------------- 3.? V
  837.      |________|       |                         |
  838.                       |                         |
  839.                       |                         |
  840.                       |                         \
  841.          +------------*                         /    pullup resistor
  842.          |            |                         \
  843.          |            |                         /
  844.          |        ____|___                      |
  845.          |       |        |                     |
  846.          |       | Vreg 2 |----------*----------|--------------- 3.0 V
  847.          |       |________|          |          |
  848.          |                         --+--        |
  849.          |                          / \         |
  850.          +-----------+             /___\        |
  851.                      |               |          |
  852.                      |               |          |              terminated
  853.                      |               *----------*------------- signal
  854.                      |               |
  855.                      |               |
  856.                      |             --+-- 
  857.                      |              / \
  858.                      |             /___\
  859.                      |               |
  860.                   ___|____           |
  861.                  |        |          |                 
  862.                  | Vreg 3 |----------*-------------------------  1.0 V (?)
  863.                  |________|
  864.  
  865.  
  866.  
  867.  
  868.  
  869. ====
  870. QUESTION: What is Active Termination?
  871. ANSWER From: eric@telebit.com (Eric Smith)
  872.         and  brent@auspex.com (Brent R. Largent)
  873. ====
  874.  
  875.  
  876. An active terminator actually has one or more voltage regulators to produce
  877. the termination voltage, rather than using resistor voltage dividers.
  878.  
  879. This is a passive terminator:
  880.  
  881.  
  882. TERMPWR     ------/\/\/\/------+------/\/\/\/-----  GND
  883.                                |
  884.                                |
  885.                               SCSI signal
  886.  
  887. Notice that the termination voltage is varies with the voltage on the
  888. TERMPWR line.  One voltage divider (two resistors) is used for each SCSI
  889. signal.
  890.  
  891.  
  892. An active terminator looks more like this (supply filter caps omitted):
  893.  
  894.                +-----------+
  895. TERMPWR   -----| in    out |------+------/\/\/\/-------SCSI signal
  896.                |   gnd     |      |
  897.                +-----------+      |
  898.                     |             +------/\/\/\/-------SCSI signal
  899.                     |             |
  900. GND  ---------------+             |
  901.                                   +------/\/\/\/-------SCSI signal
  902.                                   |
  903.                                  etc.
  904.  
  905. Assuming that the TERMPWR voltage doesn't drop below the desired termination
  906. voltage (plus the regulator's minimum drop), the SCSI signals will always
  907. be terminated to the correct voltage level.
  908.  
  909. Several vendors have started making SCSI active terminator chips,
  910. which contain the regulator and the resistors including Dallas
  911. Semiconductor, Unitrode Integerated Circuits and Motorola
  912.  
  913.  
  914.  
  915.  
  916. ====
  917. QUESTION: Why Is Active Termination Better?
  918. ANSWER brent@auspex.com (Brent R. Largent)
  919. ====
  920.  
  921.  
  922. Typical pasive terminators (resistors) fluctuate directly in relation to the 
  923. TERM Power Voltage. Usually terminating resistors will suffice over short distances,
  924. like 2-3 feet, but for longer distances active termination is a real advantage. It
  925. reduces noise.
  926.  
  927.  Active Termination provide numerous advantages:
  928. - A logic bit can disconnect the termination
  929. - Provides Negative Clamping on all signal lines
  930. - Regulated termination voltage
  931. - SCSI-2 spec recommends active termination on both ends of the scsi cable.
  932. - Improved Resistance tolerences (from 1% to about 3%)
  933.  
  934.  
  935.  
  936.  
  937. ====
  938. QUESTION: Why is SCSI more expensive than IDE?
  939. ANSWER From: landis@sugs.tware.com (Hale Landis)
  940. ====
  941.  
  942. In a typical single drive PC system, ATA (you call it IDE, the
  943. proper name is ATA) is faster than any SCSI.  This is because of
  944. the 1 to 2 millisecond command overhead of a SCSI host adapter
  945. vs. the 100 to 300 microsecond command overhead of an ATA drive.
  946. Also, ATA transfers data 16-bits at a time from the drive
  947. directly to/from the system bus.  Compare this to SCSI which
  948. transfers data 8-bits at a time between the host adapter and the
  949. drive.  The host adapter may be able to transfer data 16-bits at
  950. a time to the system bus.
  951.  
  952. Of course you could go to Fast SCSI or Wide SCSI but that costs
  953. a whole bunch more!
  954.  
  955. But then you asked about cost.
  956.  
  957. The real reason SCSI costs more has to do with production volume.
  958. There are about 120,000 drives made per day on this planet. 85%
  959. of those drives are ATA.  The remainder are SCSI, IPI, SMD and a
  960. few other strange interfaces.  The actual percent that are SCSI
  961. is falling at a very very slow rate.  Without the production
  962. volume, componet prices are higher, therefor drive prices are
  963. higher.
  964.  
  965. And then you must add in the host adapter cost.  Compare $15 for
  966. ATA vs.  $50 for a simple SCSI host adapter.  But you probably
  967. want a higher quality SCSI host adapter so plan on spending $100
  968. to $500 for one.
  969.  
  970. You figure out how to get people to buy more SCSI drives, say
  971. 50,000 per day, and maybe the prices will come down to ATA price
  972. levels.  Plus you could probably get a very good marketing job at
  973. any of the disk drive companies!  Of course, each day more and
  974. more people are discovering the performance advantage of ATA so
  975. your job may not be as easy as you would like.
  976.  
  977.  
  978. ====
  979. End.
  980. ====
  981.  
  982.  
  983. --
  984. --/*   Gary A. Field - WA1GRC, Wang Labs M/S 019-72B, 1 Industrial Ave      
  985.    Lowell, MA 01851-5161,  (508) 967-2514, email: garyf@wiis.wang.com, EST5EDT
  986.                    A waist is a terrible thing to mind!             */
  987.