Holographic-Versatile-Disc

Die HVD (Holographic Versatile Disc) ist eine potentielle Nachfolge-Technologie für optische Speichermedien von Blu Ray Disk und HD-DVD.  Die HVD verfügt über eine Speicherkapazität von 200 Gigabyte bis zu über 3 Terabyte und einer Daten-Transferrate von 1 GBit/s.  Es kommen 2 Laser zum Einsatz: ein blau-grüner Laser (Schreib-/Lese-Laser, 532 nm) und ein roter Laser (Positionierungs- /Adressierungs-Laser, 650 nm). Diese werden überlagert und beleuchten eine Stelle auf der holographischen Schicht der HVD.  Der blau-grüne Laser liest Daten auf der oberen Schicht der HVD ein, die als Laser-Interferenz-Muster kodiert  sind. Der rote Laser liest von der CD-gleichen Aluminiumschicht im unteren Bereich Hilfsinformationen (Servo-Info) aus, die zur Orientierung dienen  und Aufschluss darüber geben, wie die Position der Laser auf dem Datenträger ist. Diese Technologie nennt man kollineare Holographie: 2 Laser sind kollimiert zu einem Strahl.  Die Selektion der farblich unterschiedlichen Laser-Strahlen erfolgt mit Hilfe von dichroitischen Spiegeln, die sich zwischen der Holographischen Schicht und der Servo-Info-Schicht befinden: der blau-grüne Laser wird reflektiert während der rote Laser  durchgelassen wird um an die Servo-Infos zu kommen. Durch diese Vorgehensweise werden Interferenzen verhindert, die durch Refraktion des blau-grünen Lasers auf den Hilfsdaten-Gruben (Servo-Data-Pits) entstanden.  Dies ist eine Weiterentwicklung der holographischen Technologie, da es entweder zu viele Interferenzen gab oder die Hilfsinformationen fehlten, die zur Wahrung der Kompatibilität mit der gegenwärtigen CD/DVD Technologie notwendig sind.  Die HVD wird von der japanischen Firma Optware zusammen mit Fuji Photo and CMC Magnetics entwickelt. Diese drei Firmen haben zusammen mit Nippon Paint, Pulstec Industrial und Toagosei eine Kooperation für den HVD-Standard gebildet.                                       
Siehe auch:    DVD   Blu-Ray-Disc   HD-DVD   CD-ROM   Terabyte   Gigabyte   Gigabit   kBits   

  SCSI
SCSI Karte SCSI Karte
Small Computer System Interface, SCSI umgangssprachlich auch Skasi ('scuzzy') genannt. Small Computer System Interface ist wie IDE (Integrated Device Electronics) ein Standard für eine Schnittstelle, die hauptsächlich bei Festplatten  Verwendung findet, allerdings ein sichereres Übertragungsprotokoll bietet. Zudem erlaubt diese Schnittstelle auch den Anschluss anderer Geräte als Festplatten, z.B. Drucker, Bandgeräte, Scanner und optische Laufwerke.  Es lassen sich maximal 8 bzw. 16 Geräte ansteuern.

SCSI ist ähnlich 'intelligent' wie IDE (parallel ATA) sowie gepuffert und basiert auf einer Peer-to-Peer Schnittstelle. Die physische Datenschicht wird abstrahiert. Es werden Hand-Shake Signale  zwischen den SCSI-Einheiten verwendet, bei SCSI-1 und SCSI-2 besteht die Möglickeit einer Paritätsfehlerüberprüfung. Ab SCSI-160 erfolgt eine zyklische Redundanzprüfung mit CRC32 sowie eine Domain-Validierung. 
Im SCSI-Protokoll ist eine Host zu Host Kommunikation, Host zu Peripherie-Einheit Kommunikation und eine Peripherie-Einheit zu Peripherie-Einheit Kommunikation vorgesehen. Die meisten SCSI-Einheiten sind jedoch SCSI-Targets, welche nicht selber als  SCSI-Initiatoren handeln können und damit keine SCSI-Aktionen starten können. Grundsätzlich ist es möglich, daß ein SCSI-Peripherie Gerät als SCSI-Initiator handelt. 
SCSI verfügt über einen auf den Laufwerken integrierten Controller, ist jedoch nach einem anderen Konzept als IDE aufgebaut. SCSI wird über einen SCSI-Host-Adapter  an den Systembus angeschlossen. SCSI ist nicht auf einen PC-Systembus wie ISA, EISA oder PCI beschränkt, da es auch Host-Adapter für Apple (Nubus) oder Sun (SBus) gibt. SCSI verfügt ursprünglich über 8-Bit und ein SCSI-Protokoll, wobei der Host-Adapter  als SCSI-Einheit ein Bit belegt. Die Busbreite variiert von 8 Bit (SCSI-1, SCSI-2, Differential SCSI, Ultra SCSI und Ultra-2 SCSI) bis 16 Bit (Wide SCSI, Ultra Wide SCSI, Ultra2 Wide SCSI, Ultra-160 SCSI und Ultra-320 SCSI). 

Der Datenaustausch kann zwischen 2 SCSI-Einheiten ohne die CPU erfolgen, oder zwischen Host-Adapter und Festplatte. Einer SCSI-Einheit ist eine Adresse zugeordnet. Diese ist über einen Jumper oder einen DIP-Schalter  (Dual In-line Package) eingestellt. Der Host-Adapter belegt i.d.R. die Adresse Nr. 7 (einstellbar im SCSI-BIOS-Setup). Bei der 1-Byte-wertigen Adresse entspricht Bit 0 der Adresse SCSI ID 7 und Bit 7 der Adresse SCSI ID 0.  Die Konfiguration der SCSI-Einheiten beinhaltet neben der Identifikation durch die ID-Nummer auch die Priorität der SCSI-Geräte. 

Davon zu unterscheiden ist die LUN (Logical Unit Number). Eine LUN wird von einem SCSI-Controller angesteuert, z.B. bei Verwaltung mehrerer Laufwerke in einem RAID-System. Der RAID-Controller stellt dann die Verbindung  zum SCSI-Bus her. Da einem sochen RAID-Controller mehrere Laufwerke zugeordnet sind, werden diese durch die LUN unterschieden.  Die LUN ist zusätzlich zur ID-Nummer konfiguriert. Um die Konfiguration zu vereinfachen und automatisieren wird SCAM (SCSI Configured Automatically) eingesetzt, daß sich jedoch in der Praxis nicht hat durchsetzen können. Ein SCSI-Strang  muss mit exakt 2 Terminatoren (ein Terminator für jedes physikalische Leitungsende) abgeschlossen werden. Auf der Seite des HBA besteht meist die Möglichkeit, eine Seite des Busses mit einem Steckterminator zu terminieren.  Am besten verwendet man aktive Terminatoren statt passive. Aktive Terminatoren sind bei LVD-Bussen (Low Voltage Differential) notwendig. SCSI-Einheiten werden über ein 50-poliges Flachbandkabel mit 50-poligen Steckern angebunden  Ab Ultra Wide SCSI gibt es 68-polige Kabel (auch bei Ultra2 Wide SCSI, Ultra-160 SCSI und Ultra-320 SCSI). Grundsätzlich möglich ist auch ein Kabel mit 25 gedrillten Leitungspaaren. Dabei muss eine Masseleitung stets um die Signalleitung gewickelt sein. 

Der SCSI-Controller befindet sich auf der SCSI-Einheit, die über einen Host-Bus-Adapter (HBA) an den System-Bus angeschlossen ist. Der HBA befindet sich entweder auf dem Mainboard oder wird über eine SCSI-Karte eingesteckt. 

Parallele SCSI-Schnittstellen
SCSI-1 (narrow SCSI), Fast SCSI, Wide SCSI, Fast Wide SCSI, SCSI-2, Ultra-SCSI, SCSI-3, Ultra-2 SCSI, Ultra2 Wide SCSI, Ultra-160 SCSI (Ultra3 SCSI), Ultra-320 SCSI 

Serielle SCSI Schnittstellen
SAS (Serial Attached SCSI), SSA (Serial Storage Architecture), SSA 40, FC-AL 1 Gb (Fibre Channel Arbitrated Loop), FC-AL 2Gb, FC-AL 4Gb, iSCSI (internet SCSI, 'eye-scuzzy'):  die Netzwerklösung welche TCP als Übertragungsprotokoll verwendet.

SCSI-Standards
SCSI-1, SCSI-2, SCSI-3 SPI (SCSI Parallel Interface), SPI-2, SPI-3, SPI-4.   

SCSI-Protokoll
Das SCSI-Protokoll stellt eine parallele Schnittstelle zur Verfügung zwischen den angeschlossenen SCSI-Einheiten (Peripherie) und dem Bus. In der SCSI-Terminologie erfolgt die Kommunikation zwischen dem SCSI-Initiator und  dem SCSI-Target, wobei der SCSI-Initiator Befehle an das Target sendet, welches dann antwortet. Befehle werden über einen Command Descriptor Block (CDB) gesendet. Der CDB besteht aus einem 1-Byte Befehlscode sowie einigen Kommandozeilenparametern.  SCSI-Protokolle flossen in die umfassende SCSI-3 Spezifikation ein, und wurden weiterentwickelt zu SAS (Serial Attached SCSI). SAS bietet eine serielle Schnitstelle (serial SCSI) und damit Geschwindigkeitsvorteile, Hot-Swapping-Fähigkeit und bessere  Fehlerisolierung. SAS löste Ultra-320 SCSI ab, welches auch aus diesem Grund nicht mehr zu Ultra-640 weiterentwickelt wurde.  Das SCSI-Protokoll verfügt über eine große Anzahl, auch von der SCSI-Technologie grundsätzlich unabhängiger Spezifikationen, wie einen eigenen Befehlssatz oder physikalische Beschaffenheiten der Bustechnologie und der Signalsteuerung. SCSI-Kommandos  wurden daher auch von anderen Übertragungstechnologien wie Fibre Channel, InfiniBand, iSCSI, ATAPI, FireWire, Serial Storage Architecture, SAS oder USB adaptiert. 
Siehe auch:    SCSI-Standard   Alan-Shugart   SCSI-Geschichte   SCSI-3-Architektur   Serial-Attached-SCSI   S-ATA   Host-Bus-Adapter   RAID   Festplatte   Adaptive-Active-Filtering

  SCSI-Standard

SCSI-Standardisierungs-Organisationen
Im Laufe der Zeit haben sich viele SCSI-Versionen entwickelt die heute durch unterschiedliche Organisationen standardisiert werden.  Verwirrung kann vor allem der SCSI-3 Standard stiften, welcher eine Sammlung mehrerer Standards ist. Hinzu kommen die verschiedenen proprietären Bezeichnungen verschiedener Hersteller für eigene technische Spezifika. 

Normieungsorganisationen für den SCSI-Standard sind:
ANSI (American National Standards Institute), welche mit dem technischen Ausschuss X3T9.2 den ersten SCSI-Standard schuf. 

ITIC (Information Technology Industry Council): die ITIC wurde von der ANSI als SDO (Standard Developing Organization) ermächtigt und besteht aus Unternehmen der IT-Industrie. 

NCITS (National Commitee for Information Technology Standards): NCITS ist ein Ausschuss, der von der ITIC gegründet wurde um Standards im Bereich Informationstechnologie zu entwickeln und pflegen.  Das NCITS wurde 1961 als Accredited Standards Commitee X3 Information Technology (oder einfach X3 genannt) gegründet und hat sich wegen der internationalen Bedeutung 2003 in InterNational Commitee for Information Technology Standards (INCITS) umfirmiert. 

T10 Technical Commitee: heute verantwortlich für die Entwicklung von SCSI-Standards. Der T10 Ausschuss besteht aus Herstellern der Festplattenindustrie; jedoch ist der Entwicklungsprozess für SCSI-Standards offen gestaltet. 

Das T10 Technical Commitee der INCITS
T10 ist Teil des InterNational Commitee for Information Technology Standards (INCITS - sprich (engl.) 'insight').  Das T10 ist verantwortlich für SCSI Storage Interfaces und davon abgeleitete Schnittstellen, wie z.B. SAS (serial Attached SCSI), SAT (SCSI/ATA Translation) oder MMC (Multimedia Commands). Im Einzelnen werden das SCSI-Protokoll  (SCSI-Befehle und SCSI-Gerätekommunikation), die Physical Layer für Parallel SCSI und SAS definiert. Die SCSI-Architekturstandards SAM (SCSI Architecture Model) werden definiert und gepflegt: SAM, SAM-2, SAM-3 und SAM-4.  Der SAM-Standard fließt auch bei der Entwicklung der Standards von SAS, Fibre Channel, IEEE-1394 (FireWire) und SSA (Serial Storage Architecture) mit ein.

Weiterhin ist das T10 zuständig für SCSI-Befehlssatzstandards wie  ADC (Automation Drive Interface), SPC-3 (SCSI-3 Primary Commands), SBC-3 (SCSI Block Commands), FCP (Fibre Channel Protocol), RBC (Reduced Block Commands), SCSI Controller Commands (SSC), Object Based Storage Device Commands (OSD), High Performance  Serial Bus (FireWire), UAS (USB Attached SCSI), SRPC (SCSI RPC Transport Protocol) und weitere. Die SCSI-Befehlssatzstandards werden auch genutzt von SAS, Fibre Channel, S-ATA, USB, FireWire oder ATAPI. 

SCSI-Standards und SCSI-Schnittstellen
Der SCSI-Standard umfasst Protokolle, Befehle sowie elektrische und optische Schnittstellen. SCSI-Standards sind SCSI-1, SCSI-2 und SCSI-3 (SPI, SPI-2, SPI-3, SPI-4 (SCSI Parallel Interface). 

SCSI-1
SCSI-1 verfügt über eine Busbreite von 8-Bit mit Paritätsprüfung. Die Übertragungsgeschwindigkeit liegt bei 5 MB/s (synchron) oder 3,5 MB/s (asynchron), bei einer möglichen Kabellänge von 6 Meter.  Damals bot Differential-SCSI, welches mit differentiellen Signalpegeln arbeitet, eine Erweiterung der möglichen Kabellänge auf 25 Meter, auch High-Voltage-Differential (HVD) genannt.

SCSI-2 
SCSI-2 wurde 1989 in den Varianten Fast SCSI und Wide SCSI eingeführt. Fast SCSI arbeitet bei verdoppeltem Bustakt im Vergleich zu SCSI-1 und ermöglicht Übertragungsgeschwindigkeiten von 10 MB/s, bei einer maximalen Kabellänge von 3 Meter. Fast  SCSI verwendet dieselben Kabel wie SCSI-1 und fand daher grossen Absatz. Bei Wide SCSI versuchte man das Problem mit der verringerten Kabellänge in den Griff zu bekommen, die ein Resultat des verdoppelten Bustaktes bei Fast SCSI war. Also behielt man den  Bustakt bei, und erweiterte die Busbreite zunächst auf 16 Bit. Dafür benötigte man neue 68-polige Kabel. Diese Version war jedoch nicht sehr erfolgreich, wohl aus Kostengründen, genau wie die Wide SCSI-Version mit 2 16-Bit Kabel pro Bus (32-Bit Version),  die daraufhin eingeführt wurde. Übertragungsraten von 10 MB/s waren möglich, jedoch spielte der Kostenfaktor eine große Rolle, so daß man nach einer besseren Lösung suchte. Es wurde eine überarbeitete Version entwickelt, die die Vorteile beider Varianten  vereinte: Fast Wide SCSI mit erhöhtem Bustakt und doppelter Busbreite überträgt Daten mit 20 MB/s und wurde ein wirtschaftlicher Erfolg.

Ultra-SCSI 
Auch Ultra-SCSI (1992) ging einen ähnlichen Weg mit 2 Varianten: eine 8-Bit Version bei verdoppeltem Bustakt kam auf 20 MB/s und eine 16-Bit Version (Ultra-Wide-SCSI) auf 40 MB/s. Doch kann die Kabellänge nicht 3 Meter überschreiten, was ein Nachteil  ist. Größere Kabellängen konnten nur mit einem Differential-Controller in der High-Voltage-Differential Version verwendet werden. Ultra SCSI ist in der SCSI-3 Norm enthalten.

SCSI-3
SCSI-3 wurde 1993 als Teil einer umfassenden Spezifikation  definiert. Diese enthält heute auch andere Übertragungsprotokolle wie Fibre Channel, FireWire, USB und USB Attached SCSI, SAS, iSCSI, Infiniband oder VHDCI (Very High Density Cable Interconnect).

Ultra2-SCSI 
1997 folgte Ultra-2 SCSI mit der Low Voltage Differential (LVD) Technik, welche eine erweiterte Kabellänge von 12 Meter brachte. Die Übertragungsgeschwindigkeit liegt bei der Narrow-Version mit 8 Bit bei 40 MB/s und bei der Ultra-2 Wide Version  bei 80 MB/s. Ultra-2 SCSI wird auch als LVD SCSI bezeichnet während die konventionelle Version als SE SCSI (Single Ended SCSI) geführt wird.

Ultra-160 SCSI
1999 löste schon sehr bald Ultra-160 SCSI oder Ultra-3 SCSI Ultra-2 SCSI ab. Die  Übertragungsgeschwindigkeit des Flankentakts (Doppelflankentakt oder Double-Edge-Clock) konnte verdoppelt werden. Die Busbreite liegt bei 16-Bit, eine Narrow-Version wurde nicht eingeführt, jedoch weitere Features wie ein CRC-Prüfung (zyklische  Redundanzprüfung) und eine Domain Validierung.

Ultra-320 SCSI
2002 stellte Ultra-320 SCSI die alten Werte in den Schatten: eine Übertragungsgeschwindigkeit von 320 MB/s  prädestinierte die SCSI-Technologie für den Einsatz in Hoch-Performance-Systemen. Das Problem der Verzerrung bei der Digitalsignalübertragung (Intersymbol Interferenz, ISI) wird bei Ultra 320 SCSI gelöst durch AAF (Adaptive Active Filtering) oder  Transmitter Pre-Compensation, wobei Letzteres suboptimal ist.
SCSI Ultra 640 hätte die Transferrate noch mal verdoppelt auf 640 MB/s, wurde jedoch nie kommerziell realisert, da die entstehenden Reflexionen so stark waren wie die Signale selber.
Siehe auch:    SCSI   SCSI-Geschichte   Alan-Shugart   SCSI-3-Architektur   Fibre-Channel   Serial-Attached-SCSI   ATAPI   S-ATA   protokoll   Adaptive-Active-Filtering