- A grande performance e potencialidade dos periféricos modernos, são o resultado das exigências do utilizador em relação a um aumento contínuo da performance e funcionalidades dos computadores. Graças a constantes evoluções e melhoramentos ao nível das tecnologias dos interfaces de comunicação, os periféricos de hoje em dia são capazes de transferir dados, entre o controlador do disco rígido e outro componente do sistema, a maiores velocidades e taxas de transferência e menor latência do que nunca.

 

- Nos ultimos anos, dois tipos de interfaces dominaram o panorama da industria dos PC's, worksation's e servidores:

• SCSI (Small computer interface)- o standard SCSI pertence à ANSI(American National Standards Institute) e é uma versão do original SASI (Shugart Associates System Interface);

- Todos os componentes de um computador são criados de maneira a conjugarem as capacidades e de maneira a maximizar o desempenho global do sistema. A velocidade de transferência entre os componentes tem influência muito grande na performance do computador. Com efeito, quanto mais rápido os dados se dá a tranaferência de dados entre componentes, melhor é a performance do computador. O desempenho do computador pode ser melhorado por:

- A seguinte figura compara a velocidade relativa de transferência de dados de componentes associados a dispositivos de armazenamento:

 

 

 

 

 

 

 

- Como se pode ver no diagrama em cima, as transferências relacionadas com o disco rígido, são menos eficazes que as restantes. Para evitar que esta se torne num ponto de estrangulamento na transferência de dados, a taxa de transferência de dados entre o disco e o interface de comunicação tem de continuar a evoluir para se manter ao nível dos padrões dos restantes dispositivos. Até hoje quer o interface SCSI como o ATA, conseguiram com sucesso manter a velocidades de transferência bem mais altas que as do funcionamento interno do disco rígido. O gráfico em baixo à esquerda mostra a taxa de transferência para o interface SCSI e ATA, e em baixo à direita a taxa de transferência interna global:

 

 

 

 

 

 

 

- O interface SCSI e ATA são criados para utilizadores e ambientes de computação diferentes. Discos SCSI são normalmente usados em ambientes em que se utilizem workstation e servidores, enquanto que os ATA são uados na maior parte dos computadores pessoais e portáteis. Cada interface é optimizado para o seu "mercado especifico".

- Discos SCSI são instalados principamente sistemas multi-processador e servidores, em ambientes que são caracterizadas por configurações com vários periféricos, multithread e operações I/O intensivas. Normalmente estes ambientes necessitam de grande capacidade de armazenamento de dados assim como acesso rápido a dados e alta taxa de transferência. O interface SCSI tem um grande de armazenamento de dados, mas é bastante mais caro que o interface ATA.

- Por seu lado o interface ATA é optimizado para dar resposta à delicada relação performance/custo que é essencial nos sistemas dos computadores pessoais e portáteis. Assim, este é encontrado principalmente em configurações com um só dispositvo e onde, as operações sobre esta são single-thread. Em sistemas em que é necessário um maio desempelho por parte do interface ATA, opta-se normalmente por discos ATA com maior buffer cache e maior velocidade de rotação, o que leva à redução da latência e a maior eficácia na transferência de dados. Apesar de estes dispositivos serem mais caros, esta diferença compensa em muito no ganho de performance em ambientes com esses requisitos.

- Tamanho do Buffer: O interface SCSI suporta buffers maiores do que o ATA, no entanto na última geração de discos ATA começaram-se a usar buffers que se aproximam em termos de tamanho aos SCSI. Caches maiores e boas estratégias para as gerir podem aumentar drasticamente a performance dos discos rígidos. De seguida mostra-se o tamanho actual e uma previsão para o seu crescimento:

 

 

 

 

 

 

 

- Velocidade de Rotação: os dados podem ser transferidos mais rapidamente através de drives com maior velocidade de rotação. O tempo que o disco leva para dar uma volta completa é chamado por latência de rotatividade. Discos com maior rotatividade traduzem-se em menores latências de rotatividade.

 

 

 

 

 

 

 

 

- Seek Time: os discos SCSI usam tipicamente sofisticados processadores de sinal digital (DSP - Digital Signal Processor) para melhorar o controlo da agulha de leitura de modo a permitir melhores tempos de acesso. Usam também posicionadores com grandes constantes de "torque" para uma maior aceleração durante os acessos. Ambas as tecnologias referidas melhoram o tempo de acesso nos discos SCSI em comparação com os discos ATA, como se pode verificar no seguinte gráfico:

 

 

 

 

 

 

 

- Capacidade por Disco: os discos ATA superam os discos SCSI neste ponto, porque os ultimos encontram-se limitados neste parâmetro de modo a garantir a sua performance elevada. Quando a velocidade de rotação é aumentada, como o é nos discos SCSI, a performance geral do disco é melhorada, no entanto o custo para isso é a redução da quantidade de dados que podem ser armazenados em cada "prato" (ou seja em cada disco físico). Como os discos SCSI estão geralmente optimizados para a melhor performance possível, estes armazenam menos dados por "prato", o que se reflete na capacidade total de um disco SCSI. A figura seguinte compara a capacidade de um disco SCSI com um ATA por prato:

 

 

 

 

 

 

- Fiabilidade: discos SCSI são usados tradicionalmente em servidores, onde a grande capacidade de armazenamento, integridade de dados, e performance eram exigências indispensáveis. Assim é dada especial atenção e feito um esforço adicional durante a concepção, testes e fabrico para que estes garantam grande fiabilidade em situações de uso intensivo.Estes discos têm normalmente garantia do fabricante para cerca de 1 milhão de horas entre qualquer tipo de erros, que se designa por MTBF (Mean Time Between Failures). Pelo contrário, as drives ATA que são principalmente usadas com menor intensidade de trnaferência, ambientes com um só utilizador são projectadas para 500,000 horas MTFS ou menos.

- Custo: no que diz respeito a custos (um dos factores mais relevantes na escolha de interface), os discos SCSI são bastantes mais caros, devido ao seu fabrico vocacionado para alta performance e fiabilidade, assim como a sua limitação de dados por "prato" levam a que o custo de um disco SCSI seja substancialmente maior que a de um disco ATA.

Pequena conclusão

Para um comparação mais "justa" possível entre SCSI e ATA temos de ter atenção a um aspecto fulcral, ou seja o ambiente em que se quer implementar o interface: ligação de um só dispositivo ou multiplos.

- Assim no primeiro caso, normalmente presente em computadores pessoais e portateis onde se liga um único dispositivo a um adaptador, não existem diferenças significativas entre os dois interface, no que diz respeito a taxa de transferência assim como uso de recursos da CPU, pois os dois interfaces usam o modo mais eficaz de transferência de dados, o DMA. Assim não se justifica, excepto em casos muito especiais a compra de um interface mais caro como o SCSI para a ligação de um único dispositivo.

- Por outro lado, no caso de necessidade de ligação de mais do que 1 dispositivo (Multi-device), como no caso de computadores pessoais de grande desempenho ou servidores o interface SCSI apresenta benefício sem relação ao ATA. Emquanto que o interface ATA permite somente a ligação de 2 dispositivos o interface SCSI pode 8 dispositivos (Narrow SCSI), 16 (Wide SCSI), 32 (Very Wide SCSI) ou 126 (Fire Wire). Existem também muitos dispositivos apenas disponíveis para SCSI. Por outro lado a exigência de altas taxas de transferência em servidores não pode ser totalmente satisfeito com o interface ATA baseado somente em 2 dispositivos por adaptador e mesmo que isso fosse possivel não haveria largura de banda e flexibilidade suficiente para algumas das aplicações de servidores (que são demasiado pesadas). Além disso o interface ATA não suporta armazenamento de comandos, enquanto que SCSI suporta até 256 commands por unidade lógica. Devido a pesquisa e evolução intensiva ao longo de algum tempo o tempo de acesso a dados foi optimizado, sendo possivel através de benchmarks não em compuitadores pessoais mas em servidores com bastante informação verificar esta diferença de performance. Por outro lado os discos SCSI são geralmente bastante mais apropiados para trabalhar sobre RAID, ao contrário de ATA, pois utiliza vários dispositivos. A maior parte dos discos SCSI são bastante caros mas são muitos as razões para isso (como já foi referido). Resistência a altas temperaturas, fialbilidade mecânica e melhor qualidade de construção são algumas razões...