С бурным развитием
цифрового видео все чаще требуются
высококачественные законченные решения,
позволяющие профессионалу использовать все
преимущества мощных профессиональных
компьютеров, оставаясь при этом в среде обычной
монтажной студии. Работа с современными
персональными издательскими видео и мультимедиа
системами требует, надо сказать, весьма обширной
периферии. Применение в таких системах
высокостандартизированных и
устройствонезависимых параллельных интерфейсов
существенно сокращает стоимость и сроки
создания систем, а также повышает их
производительность. Наиболее значимы в этом ряду
стандартные интерфейсы магистрального
подключения. Они должны обеспечивать
одновременную работу различных групп
периферийного оборудования без сокращения
производительности системы в целом. В предлагаемой вашему вниманию статье рассматривается один из основных типов интерфейсов этого направления - SCSI.
Итак, системный интерфейс ПК - SCSI (Small Computer System Interface), аббревиатура традиционно читается как "скази". Интерфейс разработан около десяти лет назад и предназначен для подключения к компьютеру периферийных устройств, в том числе и жестких дисков. Компьютеры Apple Macintosh и Silicon Graphics (UNIX) изначально общались с внешними устройствами посредством SCSI. Однако IBM совместимые компьютеры относительно недавно соприкоснулись с подобной периферией. SCSI поддерживает множество различных устройств: жесткие диски, сканеры, оптические накопители, дисководы CD-ROM и другие. Применение этих устройств вместе со SCSI переводит современные мультимедиа и монтажные видеосистемы на качественно новый уровень.
Интерфейс имеет свое логическое и физическое представление. На высоком уровне это логический протокол для связи компьютера с периферией. Под протоколом при этом подразумевается совокупность правил, определяющих взаимодействие элементов системы. SCSI обеспечивает узкую 8-битовую или широкую 16-битовую пересылку данных. На низком уровне - это линия или кабель для пересылки информации. Все устройства подключаются к общему кабелю по приоритетной цепи. Возможно использование двух типов устройств. Связь между ними осуществляется по принципу "задание-исполнение".
Можно проследить шаги эволюции протокола: SCSI-1 одобрен в 1986 году, SCSI-2 - в 1992. Именно эта версия сейчас наиболее широко применяется, хотя довольно долго проблематичной оставалась совместимость с периферийными SCSI устройствами. В ноябре 1994 года был одобрен SCSI третьего поколения. Этот протокол расширил применение интерфейса в таких важных направлениях, как блочная передача данных и поддержка мультимедиа реального времени. Он известен также как Fast-Wide SCSI, но пока это очень дорогое удовольствие.
Стоит рассказать подробнее о возможностях наиболее широко применяемого сейчас SCSI-2 (иначе этот протокол называют Fast SCSI). Скорость передачи данных 11 - 20 Мб/с. (такая скорость достигается за счет возможного расширения до 32 разрядов и ускоренной синхронной передачи). Протокол предусматривает подключения внутренних и внешних устройств, при этом максимальное число подключаемых устройств - 7 (с соединением в одну цепочку внешних и внутренних устройств). Имеет ощутимые преимущества при работе в многозадачном режиме (например с такими операционными системами как Windows NT, Windows 95 и OS/2). SCSI поддерживает самые быстрые периферийные устройства и самые высокие характеристики шины. Однако, конфигурация конкретного ПК, операционная система и быстродействие подключаемых компонентов системы зачастую не дают интерфейсу в полной мере реализовать свои возможности.
При обращении к внешним устройствам уровень таких параметров интерфейса, как ширина полосы пропускания, эффективность пересылки данных и способность передавать большие блоки данных не отвечают требованиям времени. При неуклонном росте применения "настольных" мультимедиа и монтажных ТВ систем необходимость в более мощных интерфейсах становится просто критической. Поэтому очевидно, что расширение применения поддерживаемых SCSI устройств требует существенного улучшения этих показателей.
Для следующего поколения накопителей на жестких дисках разработан и продолжает совершенствоваться новый 16-битовый стандарт Ultra SCSI. Скорость пересылки данных в нем увеличена до 40 Мб/с, что более чем достаточно для работы с полноценным видео (full bandwidth) в реальном времени. Поясним коротко почему достаточно. Для передачи одного кадра ТВ изображения размером 768 на 576 точек с условием, технически вполне исполнимым: 3 байта расходуются на информацию о цвете в каждой точке, необходимо около 1,3 Мбайт. Видеопоследовательность с частотой 25 кадров в секунду будет представлять собой поток данных со скоростью около 33 Мб/с. Однако, работа на таких скоростях требует периферии, способной ее поддерживать. Большинство производителей аппаратного обеспечения сходятся во мнении, что на данном этапе это возможно только при использовании RAID (redundant array of inexpensive disk) технологии - использование дисковых массивов с параллельной конфигурацией дисков.
При разработке систем, способных работать на подобных скоростях, весьма строгие требования предъявляются к их аппаратной части. Жесткие диски с интерфейсом SCSI-3 еще способны работать с существующим аппаратным обеспечением. В другом же новом стандарте (имеется ввиду Ultra SCSI) применена другая схема соединений и для него необходим соответствующий адаптер. Кроме этого, под него модернизированы многие критические параметры сигнала. Почти все доработки касались именно аппаратной части. Существенно более строгими стали требования, предъявляемые к допустимой нестабильности напряжения питания, сопротивлениям защитного заземления и оконечной нагрузки. Чтобы такие системы работали надежно и эффективно, необходимо использовать специальные соединительные кабели и более плотные разъемы. Временные параметры шины тоже имеют очень незначительные допуски, так как при необходимости они должны удовлетворять требованиям пересылки данных с удвоенной скоростью.
Ниже, в таблице приведены параметры новых интерфейсных технологий SCSI.
| 16-битовый Wide SCSI, Fast-Wide SCSI или SCSI-3 | 20 МБ/с |
| 8-битовый Ultra SCSI или DoubleSpeed SCSI | 20 МБ/с |
| 16-битовый Ultra SCSI или DoubleSpeed SCSI | 40 МБ/с |
Внимательное изучение и понимание доступного на сегодняшний день оборудования является основой планирования будущей работы нелинейных монтажных систем. Применение совместно с ними SCSI периферии предъявляет повышенные требования к качеству интерфейса.
Конечно, столь обширная группа периферийных устройств, поддерживаемых SCSI, делают интерфейс весьма привлекательным. Стоит также добавить, что если в ваши планы входит переход на работу в такие операционные системы, как Windows 95, Windows NT или OS/2, то SCSI именно то, что нужно.
