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Rubrica Hardware Coordinamento di Fernando Carello

Panoramica dettagliata su alcuni nuovi standard hardware

Ultra SCSI-3, LS-120, USB, ATX

Negli ultimi mesi si parla molto di alcuni nuovi standard per prodotti hardware che però a tutt'oggi trovano poca o nessuna implementazione sul mercato: vediamo quindi le loro caratteristiche fondamentali e i motivi e tempi del loro probabile successo.

di Andrea Nenni

Mettiamo un po' di chiarezza innanzitutto sulle ultime evoluzioni dello standard SCSI e sui termini SCSI-3 e Ultra SCSI spesso confusi o usati impropriamente. SCSI-3 è un'architettura complessa con un set di comandi comuni e un insieme di diversi standard ognuno con i suoi comandi e protocollo di trasmissione specifici; fra questi ci sono la classica interfaccia SCSI parallela e diversi standard seriali veloci e sofisticati quali Fibre-Channel (orientato anche verso connettività di rete), SSA (Serial Storage Architecture) e FireWire-IEEE P1394 (per la connessione di svariate unità e periferiche sopratutto nel campo Home-Computing e elettronica di massa). Come è successo già in passato con SCSI-2 poi non esiste nulla di ratificato ma piuttosto un insieme di progetti in corso con specifiche più o meno definitive e accettate mescolati con alcuni standard de-facto imposti sul mercato dai costruttori. Per la connessione di dischi esistono già soluzioni complete basate su SSA e sopratutto FC-AL (Fibre Channel-Arbitrated Loop) con velocità rispettivamente di 80 e 200MB/s e supporto per 126 periferiche hot-pluggable, ma sono per il momento costose e riservate quindi a mainframe e file server. Ovviamente è stata anche sviluppata un'evoluzione più economica e compatibile con il diffuso SCSI parallelo: il nome dato al progetto e ancor'oggi talvolta usato è Fast-20 ma la definizione finale è stata cambiata in Ultra SCSI. Il protocollo Ultra fondamentalmente raddoppia il transfer massimo rispetto al protocollo Fast (che a sua volta raddoppiava quello SCSI originale) arrivando quindi al ragguardevole limite di 20MB/s per le normali implementazioni Narrow a 8bit e ben 40MB/s per quelle Wide a 16bit. Questo incremento prestazionale è stato ottenuto raddoppiando il ciclo di clock del bus e sono state anche migliorate e velocizzate le fasi di arbitraggio pur mantenendo la possibilità di lavorare con i più lenti protocolli precedenti: potete fare un confronto delle differenze di timing nella tabella. Questa velocizzazione su un interfaccia parallela si paga però in un decadimento della qualità dei segnali (già con Fast sono raccomandati terminatori attivi e cavi esterni con schermatura efficiente e connettori di qualità) e quindi ad una lunghezza massima dei cavi del bus di appena 1,5m. Per usare cavi esterni per una lunghezza totale fino a 25m è comunque sempre possibile adottare la più cara ma resistente ai disturbi soluzione differenziale; sono allo studio inoltre degli economici 'bus extender' che permettano una distanza di 6m fra il controller e la prima periferica, particolarmente utile per server con box di dischi esterni che non possono essere adiacenti. Attenzione a non confondere però protocollo e command set: così come sono state fabbricate diverse periferiche e controller SCSI-2 non Fast (mentre non è possibile il contrario) ne esistono diversi SCSI-3 non Ultra. Per ulteriori informazioni anche sullo standard SCSI in generale vi rimando ai miei precedenti 2 articoli e: www.x3.org, ftp.symbios.com, www.quantum.com.

Per rimanere nell'ambito dei dischi ultimamente il classico floppy disk da 3,5'' e 1,4MB è diventato praticamente inusabile per le dimensioni di applicazioni e dischi rigidi moderni, e nonostante la diffusione dei CD-ROM occorre comunque un supporto riscrivibile ed altrettanto economico. Sono stati sviluppati quindi una serie di nuovi lettori e supporti da 3,5'' tra cui lo Iomega ZIP da 100MB, il SyQuest EZ-135 da 135MB e il più recente LS-120, frutto della collaborazione di tre leader dell'informatica moderna come 3M, Compaq e MKE (Matsushita-Kotobuki electronics). Entrambi i primi 2 lettori usano dischetti proprietari ed hanno diversi punti di forza: lo ZIP è sufficientemente veloce, ha già dei second-source ed è stato adottato di recente anche da grossi costruttori di PC; il SyQuest invece adotta meccanica e disco derivati da quelli dei dischi rigidi ed è quindi molto più veloce, circa il doppio, ed è anche più capiente. L'ultimo arrivato oltre a vantare degli sponsor potenzialmente molto più forti ha una caratteristica rivelatasi spesso decisiva nel mondo dei PC anche a dispetto delle qualità, la compatibilità all'indietro: è infatti in grado di leggere e scrivere anche i classici floppy da 3,5'' da 720KB e 1,4MB PC e MAC. La 3M produce i supporti, simili ai classici floppy (figura 2), la MKE i lettori e Compaq li monta già su alcuni suoi top PC, fornendolo in opzione per molti altri e il supporto sotto i principali SO esiste o sta per essere rilasciato.


Fig. 2 - Cartuccia LS-120

Tecnicamente LS-120 non è altro che una versione modernizzata dei dischetti Floptical da 3,5'' e 21MB, anch'essi compatibili ma che poco successo hanno avuto qualche anno fa anche a causa dell'interfaccia solo SCSI e del costo; la classica testina magnetica di lettura e scrittura è affiancata da un laser che segue delle speciali traccie ottiche sul disco (da cui il nome LaserServo) e permette un posizionamento molto più preciso e unita alla più avanzata tecnologia del supporto magnetico permette una densità enormemente maggiore dei dati. Anche la velocità di rotazione è stata aumentata ottenendo quindi un transfer più elevato non solo per i nuovi dischi da 120MB ma anche dei vecchi supporti che sul nuovo drive possono essere quasi 3 volte più veloci.

SpecificationsLS-120Standard FD
Formatted Capacity120 MB1.44 MB
Transfer Rate (max. sustained)565KB/sec62KB/sec
Average Seek Time70 msec84 msec
Track Density2490 tpi135 tpi
Number of Tracks1736 x 2 sides80x2 sides
Disk Rotational Speed720 rpm300 rpm
Power Consumption+5V, 1.5W+5V, 1.2W

Tra gli aspetti secondari a protezione dei dati vanno segnalati la più robusta struttura in ABS del dischetto, una nuova e più precisa finestrella di protezione e la protezione meccanica dalla scrittura che si ottiene inserendo per sbaglio il nuovo dischetto da 120MB nei vecchi drive da 1,4. ll prezzo orientativo dei nuovi dischetti è di 20$, allineato a quelli Iomega e SyQuest; lo ZIP ha un non trascurabile vantaggio sul mercato di un anno ma la battaglia per affermarsi come standard de facto è ancora aperta e altri produttori presenteranno prodotti concorrenti a breve. Per ulteriori informazioni www.mmm.com o www.compaq.com.

Veniamo adesso ad USB (Universal Serial Bus), un ennesimo standard seriale per la connessione di periferiche esterne di cui si parla molto ultimamente e con ottime possibilità di affermazione a medio termine sia per le sue qualità che per il peso degli sviluppatori Compaq, Digital, IBM, Intel, Microsoft, NEC e Northern Telecom. Fra le caratteristiche salienti vi sono la buona velocità massima di 12Mb/s, supporto per 127 periferiche dei più svariati tipi, possibilità di collegamento o scollegamento a caldo (con autoconfigurazione senza reboot se assistito adeguatamente dal sistema operativo) e un unico compatto connettore. Esistono 4 tipi di trasferimento dati sul bus: 'control', usato da tutte le periferiche per configurazione e comandi; 'isochronous', a priorità massima con accesso garantito per audio, video e telefonia che necessitano transfer rate costanti e bassi tempi di risposta; 'interrupt', per device di input interattivo come tastiere, mouse e joystick che inviano pochi dati in modo discontinuo ma necessitano tempi di accesso abbastanza bassi; 'bulk' infine per periferiche che usano grosse moli di dati come stampanti,scanner e telecamere che vengono servite quando si libera sufficiente banda. La topologia del bus prevede 1 host sul PC e le periferiche (con una porta d'ingresso a cui si collega l'economico segmento di cavo a 4 fili con tratta massima di 5m) tra cui alcune fungono da hub con una o più porte d'uscita dando come risultato una sorta di daisy-chain stellato; uno schema di collegamento basilare potrebbe quindi essere quello tipico dei MAC con la tastiera collegata al cabinet e il mouse a quest'ultima oppure entrambi collegati al monitor.
L'host è incluso nel chip Intel 82371SB (con funzioni PCI+ISA+EIDE+USB), comune ai 2 diffusi chipset per Pentium Triton II (430HX e 430VX) e al nuovo Natoma per Pentium Pro (440FX), anche se non è abilitato nelle prime release; si trova inoltre nel chipset Pentium VIA Apollo VP, già presente su diverse MB, e negli imminenti nuovi chipset Pentium SiS e Opti; Intel poi fornisce anche l'82930a, un microcontroller USB integrato per le periferiche completo di Starter Kit e PDK (Peripheral Development Kit) per gli sviluppatori.
Nonostante tutto però non vi è ancora nessuna MB equipaggiata di connettore USB ne tantomeno esistono periferiche da collegarci per diversi motivi che ne stanno rallentando l'adozione. Tanto per iniziare i connettori specificati dallo standard sono semplici ma anche inediti per cui è servito del tempo per organizzarne la produzione su larga scala e di qui l'assenza delle porte sulle MB fino a tutta l'estate.
Le periferiche iniziali poi dovrebbero essere tastiere e mouse (che oltretutto sono ormai spesso i più comodi di tipo PS/2 anzichè seriali) ma questi sono prodotti tipicamente a basso guadagno e produzione di massa quindi un investimento di riprogettazione e una logica più complessa comportano problemi (inizieranno ad arrivare per fine anno prodotti di fascia da case a margine più alto come Logitech,Cherry e Microsoft) e occorre riprogettare anche il BIOS per il supporto nel setup e al boot del SO. C'e' poi il problema delle periferiche con hub (necessario vista la presenza di solo 1 o 2 porte sulla MB) che subiranno un incremento di costo percentuale rilevante (sopratutto nel caso delle tastiere, meno sui monitor) e un palleggio fra i produttori di SO (Microsoft in testa) e quelli di hardware per lo sviluppo dei driver (che sono comunque standardizzati in linea generale per una classe di periferiche). In definitiva USB è sicuramente uno standard meritorio e si affermerà sicuramente anche per l'ampio supporto di costruttori ma interessa molto profondamente tutti i settori più standardizzati e a basso costo di un PC senza offrire guadagni prestazionali ma piuttosto praticità e miglior supporto per periferiche ancora rare quali ad esempio adattatori ISDN e telecamere digitali: servirà quindi ancora almeno un anno e mezzo per averne un'ampia diffusione. Per maggiori informazioni potete consultare ovviamente www.intel.com e www-cs.intel.com ma anche www.teleport.com.

Veniamo all'ennesima novità Intel, il formato ATX per motherboard, una delle tante studiate e scaglionate ad arte per rendere obsoleto ogni PC nel giro di 1-2 anni e quindi spingere le vendite di CPU e per espandere il campo d'azione, come nel caso del bus PCI con cui ha sfondato nei chipset e in parte nelle MB. Queste nuove specifiche sono già state largamente accettate e sono già disponibili numerose implementazioni con una probabile ampia diffusione per fine anno; rassegnamoci quindi a sostituire anche tutti i cabinet degli assemblati (uno dei rari punti fermi fin dai PC AT) ed esaminiamone le caratteristiche ed alcuni indubbi vantaggi. Per quanto riguarda la scheda madre questa avrà praticamente le stesse dimensioni di una classica Baby-AT ma ruotata di 90 gradi (30,5x24,4cm), sviluppata quindi più in larghezza che in lunghezza e con la CPU posta lateralmente agli slot ISA e PCI per non ostruire con dissipatore e ventola eventuali schede di espansione lunghe. Il cabinet avrà un'ampia feritoia posteriore orizzontale (15,8x4,5cm), all'altezza della scheda madre accanto a quelle delle schede di espansione, in modo da poter ospitare gli ormai numerosi connettori dell'I/O integrato; l'alimentatore dovrà inoltre convogliare aria direttamente sulla CPU in modo da rendere sufficiente l'uso di dissipatori passivi senza fragili e rumorose ventoline ed è previsto anche un nuovo connettore di alimentazione unificato a 20 pin con l'aggiunta di un'utile uscita a 3,3V oltre alle attuali a 5 e 12 e di segnali per la gestione di consumi e spegnimento. Per ulteriori informazioni di nuovo www.intel.com, www-cs.intel.com e www.teleport.com.


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