1. 개요
Small Computer System Interface의 약어. 에스시에스아이가 아니라 '스커지'(skʌzi/ skuhz-ee)로 읽는다. 한국에서는 '스카시'라는 명칭으로 통용된다. 소형 컴퓨터를 위한 주변기기 연결에 쓰이는 인터페이스(Interface) 표준이다.2. 상세
SCSI는 주로 별도의 컨트롤러를 장착한 후, SCSI 장치를 컨트롤러 카드 포트에 꽂아서 사용한다. 컨트롤러에 따라 다르지만 저가형 카드가 아니라면 내장형 포트와 외장형 포트를 모두 가진다. SCSI 컨트롤러는 CPU와 독립적으로 처리하므로 속도가 빠르다. 초기의 IDE( PATA) 인터페이스가 인터럽트(I/O 작업) 발생시마다 CPU를 점유해서 성능이 낮았던 점과는 대조적이다. SCSI와 IDE(PATA)의 관계는 IEEE1394(FireWire)와 USB의 관계를 생각하면 비슷하다.[1] 속도는 둘째 치고, CPU 점유율이 낮아서 안정성을 요구하는 서버에서 한동안 사랑 받았다. 문서 최상단의 사진에서 보이듯 병렬 포트와 같은 DB-25 단자를 사용하는 규격도 있다.SCSI는 단자와 규격 모두 상당히 많은 수의 파생형이 있다. 외장형 SCSI 단자 중 일부뿐인데도 벌써 수가 많아 보인다. 속도도 단자 규격이나 사양에 따라 상당한 차이가 있는데, 일반적으로 구형 컴퓨터에서 만져 볼 만한 것 중에서는 SCSI-1이 5 MB/s, SCSI-2가 20 MB/s이다. 당시 흔히 사용되었던 IDE(3.3 MB/s)나 E-IDE(8.3 MB/s)에 비해 속도 면에서도 우위가 있고 CPU 점유율이 낮아 당시의 하드웨어에서 상당한 안정성 우위를 보였다. 상술했듯 모든 SCSI 기기가 아무런 SCSI 단자에서나 사용할 수 있는 것은 아니며, 컨트롤러의 사양에 따라 사용이 불가능할 수도 있다. 다른 인터페이스들보다 오래된 만큼 흔히 사용하는 ATA나 USB에 비해 파편화가 좀 심한 편이나 과거의 독자 아키텍처 개인용 컴퓨터의 경우 단자 모양이나 통신 규격 등이 어느 정도 통일이 된 편이라 사용하는 데에 큰 지장은 없었다. SCSI의 자세한 규격에 대해서는 영문위키 문서 참조.
내장형 SCSI 단자는 이렇게 생겼다. 사진은 기기 쪽의 수단자이며 보통 SCSI 카드의 측면에 달린 암단자에 꽂아 사용했다. 속도가 빠르고 CPU 점유율이 낮다는 장점 덕분에 버퍼 언더런의 위험이 낮아 초창기의 CD 드라이브에서 자주 사용되었으며 ZIP 드라이브와 같은 차세대 대용량 플로피 디스크용 인터페이스로 사용되기도 했다.
외장형 SCSI 단자 중 나름 널리 사용된 50핀 단자이다. 당시의 외장형 데이터 통신 단자 중 가장 고성능이었기에 고성능 스캐너나 프린터에서 사용되었다.
3. 역사
SCSI는 1978년 규격이 완성되어 1981년 공개된 규격으로, 본래 이름은 SASI( Shugart Associates System Interface)였지만 현재의 이름으로 변경되었다. SCSI-1과 SCSI-2 2개의 버전이 있다. 동 시기의 ATA에 비해 성능과 안정성 양면에서의 우위가 인정되었으나 SCSI를 통한 저장소 체계 구축 비용이 높은 편이었기에 일반적인 IBM PC 호환기종보다는 상술한 서버나 썬 마이크로시스템즈 등에서 만드는 워크스테이션 등에서 많이 사용되었다. 매킨토시이나 PC98처럼 개인용 컴퓨터임에도 성능상의 우위를 위해 주 저장장치의 인터페이스로 SCSI를 사용한 경우도 있다.IDE( PATA)가 SATA로 진화했듯이[2] SCSI도 SAS(Serial Attached SCSI)로 진화했다. 여기에 연결되는 하드디스크들은 회전수가 보통 10,000~15,000rpm(10K~15K rpm)에 달하고 가격도 높다. 지금은 이런 SAS 고성능 하드디스크는 SAS SSD로 완전히 대체되었다.[3] 저런 고성능 하드디스크들은 플래터가 작아 용량이 작기에[4] 초기의 SSD라도 용량 면에서 별 차이가 없으며 SSD가 안정성이나 내구성 측면에서 우월하기 때문이다. SCSI/PATA와는 달리 SAS/SATA는 단자 모양 자체는 비슷하며[5] 따라서 SAS 컨트롤러 또는 RAID 카드를 장착하거나 메인보드 쪽에서 케이블을 SATA 단자에서 SAS 단자로 옮기는 방식으로 인터페이스를 변경할 수 있는 경우도 있다. 거기에 SCSI나 SAS를 연결하기 위한 컨트롤러 카드도 기본 가격이 몇십만 원대라 기본 시스템 구축 비용이 비싸다. 초기 CD Writer들이 SCSI용으로만 나왔고 100여만 원에 이르는 고가 장비였기 때문에 별도의 비용(복사비+공CD값)을 받고 CD를 불법 복사해 주는 업자들이 있었다. 1990년대 초반에 국내에서 돌풍을 일으키던 컴퓨터 완성품 업체인 뉴텍[6]에서는 80386 프로세서 기반 조립 PC에 SCSI를 기본탑재해주는 대인배 짓을 하기도 했다. 1990년대 후반부터 E-IDE 인터페이스의 CD-RW가 슬슬 나오고, 이 E-IDE 라이터들의 단점인 버퍼 언더런 현상을 개선한 후 2000년대 초반 경에 E-IDE 라이터 가격이 왕창 떨어졌다.
IDE(혹은 E-IDE) 인터페이스에 비해 속도 면에서 우월한 편이였기에 주로 사용된 분야는 ' 보조기억장치'들이었다. 내장/외장형 장치 모두에 사용할 수 있다. 즉, SCSI 내장 하드디스크/ ODD가 존재하고 SCSI 외장형 하드디스크/ODD가 존재한다. 오늘날 USB / Firewire 방식 외장 저장장치는 ATA(SATA) 프로토콜을 주로 USB 또는 Firewire 방식으로 변환해 주는 컨트롤러를 사용한다. 그와 달리(eSATA 제외), SCSI 인터페이스를 이용한 외장 기기의 경우 그러한 변환 과정을 거치지 않았다. 또한 저장장치 외에도 다양한 종류의 주변 기기들, 비교적 고가의 고성능 제품들 또한 이 인터페이스를 사용했다. 스캐너도 SCSI 방식 제품이 있었고 일부는 전용의 컨트롤러 카드를 같이 제공하기도 했다.
데이지 체인(daisy chain) 방식으로 구성된 인터페이스이다.[7] 즉, SCSI 주변 장치에는 ATA 기기나 대부분의 USB 기기와 달리 SCSI 포트가 2개 달려서 하나는 컨트롤러 쪽, 다른 하나는 장치 쪽으로 연결되었다. 보통 SCSI 컨트롤러(메인보드에 내장되어 있거나 혹은 메인보드의 확장 슬롯에 별도로 장착)에는 대부분 외장형 장치 커넥터가 1개밖에 안 달린다. 하지만 하나의 기기에 또 다른 기기를 연이어 연결할 수 있다. 이때는 딥스위치를 통해서 기기 각각의 ID를 수동으로 지정해 주어야 한다. 맨 끝단에 있는 기기의 남은 포트에는 터미네이터라는 장비를 장착하여 해당 포트를 막아야 했다. SCSI ID는 0부터 7까지, Wide SCSI에서는 8부터 15까지 추가로 사용할 수 있다. 그러나 어댑터가 ID 하나를 차지했고 8/16가지 조합을 모두 선택할 수 있는 스위치는 가격이 비쌌다. 결국 일부 장치는 제한된 몇 개의 SCSI ID만 사용할 수 있었다. 덕분에 SCSI 장비가 많아지면 모두 인식시키는 것도 노가다... 그나마 터미네이터는 후기형 SCSI 장비 와서는 장치 내장형인 경우도 있다. 오늘날의 Firewire나 썬더볼트에서는 데이지 체인 식의 구성을 할 때 ID 설정이나 터미네이터가 필요 없도록 개선되었다. 물론 이 두 인터페이스는 서로 다르다. 그래도 IEEE1394는 SCSI를 대체하려고 나온 건 맞다.[8] SCSI 데이지 체인 특성 상 연결의 주체가 되는 컴퓨터 자신도 SCSI ID를 하나 할당받는데(보통은 0) 이걸 응용해 애플 파워북 시리즈는 본체의 SCSI ID를 변경하는 옵션으로 파워북 본체를 외장 하드로서 타 컴퓨터에 연결해 휴대용 저장 장치로 쓰는 편법도 가능했다. SATA Express와 유사하게 PCI Express를 통한 고속화 규격인 SCSI Express라는 것도 있다.
매킨토시는 CPU 클럭이 한 자리수(메가헤르츠 단위로)였던 초기형 모델(1986년에 등장한 매킨토시 플러스)부터 파워맥 9x00까지의 모델은 이 방식을 기본 인터페이스로 채택하고 있었다. 매킨토시가 상대적으로 낮은 CPU 클럭으로도 PC보다 높은 성능을 낼 수 있었던 이유 중 하나이다. 하지만 가격 문제로 파워맥 G3 이후에는 E-IDE로 변경하였다.[9] Ultra ATA를 곧 도입하였으며 CPU 성능도 이전보다 크게 좋아졌기에 성능 면에서의 열세는 그다지 체감되지 않았다. 파워맥 G5 시기부터 맥도 SATA를 사용했고, 2010년대에는 거의 대부분 NVMe 기반 SSD로 교체되었다.[10] 단, 애플의 포터블 기종인 파워북/ 아이북과 맥북/ 맥북 프로에서는 2006년~2007년까지 계속하여 IDE를 사용했다. 맥보다는 덜 유명하지만 90년대 중반까지 일본의 개인용 컴퓨터 시장에서 최대 점유율을 자랑했던 PC-9801도 SCSI를 주 저장장치 인터페이스로 사용하였다.(IDE도 지원은 했다) 그 덕분에 IBM PC와 하드웨어적으로 매우 유사함에도 성능상의 우위를 보여줄 수 있었으나 이후 IBM PC 호환기종이 Windows 95와 함께 일본의 개인용 컴퓨터 시장을 장악하자 기존의 독자 아키텍처 PC 제조사들도 IBM PC 호환기종으로 자사에서 제작하던 독자 아키텍처 PC를 대체한다. PC98의 제조사 NEC도 마찬가지였고 결국 일본제 PC들도 평범하게 IDE를 주로 사용하게 된다.
4. 현재
IDE가 SATA로 대체된 것처럼 SCSI 또한 2004년 직렬 연결 방식인 SAS(Serial Attached SCSI)가 발표되어 기존의 SCSI를 대체하였다. SAS에는 SAS-1(3Gbps), SAS-2(6Gbps), SAS-3(12Gbps), SAS-4(24Gbps)[11] 의 전송 규격이 존재한다. 현시점의 서버에서는 일반적으로 SAS-2의 6Gbps 드라이브 (주로 하드 디스크)와 SAS-3의 12Gbps 드라이브가 사용되고 있으며 21년부터 SAS-4의 24Gbps SSD가 도입되는 추세이다. 속도로만 따지면 SAS 저장장치가 NVMe[12] 저장장치를 따라갈 수 없지만, SAS는 매우 강력한 확장 구성을 지원하는 반면 NVMe 장치는 특성상 확장이 어렵고 PCIe 레인을 많이 요구한다는 특징을 가지고 있다. 이러한 이유로 서버 업계에서는 직결하여 사용하는 고성능 드라이브는 NVMe[13], SAN을 통한 초고용량 저장 체계 구축에는 SAS를 주로 이용하는 추세이다. 워크스테이션 역시 마찬가지이다. SAS가 NVMe보다 더 오래 전에 도입된 규격인 만큼 서버 및 워크스테이션에서 현역으로 사용된 기간은 더 길다.[14]SATA 규격보다 전송가능길이가 월등하다. SAS는 3미터도 거뜬하지만 SATA는 미터 단위도 못간다. 타워형 케이스를 사용하는 컴퓨터라면 메인보드의 단자와 HDD나 SSD 등의 보조기억장치까지의 길이가 미터 단위가 될 일이 없지만, 케이스 크기가 더 커지는 서버라면 길이 제한이 중요해진다. 스토리지 서버들과 같이 DAS 인클로저가 서버 유닛과 별개의 랙에 장착되는 경우가 흔한데 이때 서버와 DAS간 연결로 SAS를 사용하게 된다. SAS 저장 장치는 SATA 인터페이스에서 사용이 불가능하지만 반대로 SAS 인터페이스에서는 SATA 저장 장치도 사용이 가능하다. 정말로 긴 거리가 필요하면 광통신 장치를 이용하는 SCSI-over-Fibre Channel Protocol라는 별도의 규격을 이용할 수도 있다.
외장 SSD 시장이 활성화된 이래 USB를 SCSI 장치로써 사용하는 규격인 UASP(USB Attached SCSI Protocol)도 주로 사용되고 있다. 기존에 사용되던 규격인 BOT(Bulk Only Transport)와 달리 데이터 전송과 명령을 서로 다른 파이프라인에서 처리할 수 있어 속도 향상에 도움이 되는 것이 특징이다.
USB를 통해 SCSI를 사용하는 것 처럼 네트워크를 통해 SCSI를 사용하는 iSCSI도 존재한다. NFS/AFP/SMB-CIFS 등이 추상화된 명령으로 데이터를 전송해 오버헤드가 생기는것에 비해 iSCSI는 그냥 말 그대로 TCP를 통해 SCSI명령을 그대로 보내는 방식이라 오버헤드가 매우 낮으며 그에 따라 성능도 월등히 높다. 특히 SAN과 같이 수십-수천개의 디스크를 하나로 묶어서 볼륨화 해 사용하는 경우 iSCSI를 사용하는 편이다.
현 시점에서 순수 SCSI 저장장치는 찾기 힘든 편이다. 주류 인터페이스가 IDE였기에 현역일 당시 만들어진 제품 수도 적고 워낙 오래된 제품들이라 현재는 상당수가 고장이 났기 때문이다. 당시 HDD의 내구성이 좋지 못했기 때문이기도 하다. 그래서 레트로 컴퓨터 마니아들 사이에서는 상태가 좋은 IDE HDD도 귀하게 취급되지만 상태가 좋은 SCSI HDD는 그 이상으로 귀하게 취급되는 편이다.[15] SAS HDD/SSD는 현 시점에서도 구하기 쉬우며, 신품 가격은 동급의 SATA HDD 및 SATA/NVMe SSD에 비해 높지만 중고 가격은 상대적으로 일반적이지 않은 제품이라 수요가 적기에 동급 SATA/NVMe 저장장치와 큰 차이는 나지 않는다. 서버나 워크스테이션에서 사용되는 ECC/REG RAM과도 유사하다.
[1]
USB도 CPU 점유율을 왕창 잡아먹기 때문에
인텔이 고성능 CPU를 더 팔기 위해서 이쪽을 밀어줬다는 음모론이 있다.
[2]
병렬(Parallel) 방식에서 직렬(Serial) 방식의 연결 선과 통신 방식으로 변화함. 전송 속도와 용량을 높이기 위해 병렬 방식은 주로 연결선의 가닥 수를 늘리고 그에 반해 직렬 방식은 연결선의 숫자보다는 각각 선의 처리 Clock을 높이는 방식을 사용.
[3]
15k rpm은 900GB, 10k rpm은 2.4TB 이후로 새 모델이 더 이상 나오고 있은 상황이며, 테라바이트 급의 대용량 제품은 7200rpm의 NL-SAS 제품군이다.
[4]
3.5인치 모델들도 디스크(플래터)는 2.5인치가 들어갔다. 그러다보니 15k/10k rpm 3.5인치 HDD는 600GB를 끝으로 자연히 2.5인치로 이행되었다. 여담으로 후지쯔는 HDD 레코더용 SATA HDD인 MEA3320BT에서까지 이 짓을 했다!
[5]
규격 자체는 동일한 SFF-8630(숫)/SFF-8482(암)을 쓴다. 차이점은 SATA는 데이터(7핀)와 전원(15핀) 단자가 분리되어 있고, SAS는 그 사이가 연결되어 있다. 단순히 잘못 꽂지 말라고 막아놓은 게 아니고, 뒤집어보면 해당 부분에 데이터용 7핀 단자가 하나 더 있다. 데이터 입출력 채널이 하나(simplex)인 SATA와 데이터 입출력 채널이 둘(duplex)인 SAS의 가장 큰 차이.
[6]
NEWTEC. 대략 80286 AT 시절부터 싸고 저렴한 완성품 PC라고 쓰고 사실상 조립이라고 읽는다 판매로 이름높았다. 전성기는 대략 1992~1995 시절이며 이 당시는 조선 중앙 동아같은 대형 신문에 전면광고를 빵빵 때려대던 시기였다. 참고로 이 당시 뉴텍 완성품이 100만원 초중반대였는데 동급성능의 대기업 제품은 180~300만원(!)대의 가격을 받아처먹던 시기다. 펜티엄이 나온 이후에는 후발주자들에 의해 밀려났는데 그 증 하나가 바로
세진컴퓨터랜드이다.
[7]
애플이 관여한 다른 인터페이스인 ADB(Apple Desktop Bus - 키보드와 마우스를 연결한다.),
Firewire,
썬더볼트 모두 데이지 체인이 가능하다.
[8]
IEEE1394 적용 초기의
파워맥 중에서 내부에 IEEE1394 포트가 존재하는 경우가 있다. 초기 계획에 따르면 내장형 SCSI도 대체하려고 했다.
[9]
내부 인터페이스를 E-IDE로 변경한 대신 정식 옵션으로 SCSI 컨트롤러 카드를 선택할 수 있게 했는데, 이전의 매킨토시 주변기기와의 호환성이 필요했기에 선택 빈도는 꽤 높았던 편이다. 내장과 외장 포트가 모두 있는데 외장 포트의 경우 DB-25 단자를 사용한다.
[10]
이후에는 낸드 스토리지에 자체 개발한 컨트롤러를 사용하는 독자 연결 규격으로 넘어갔다.
[11]
실제로는 약 22.5Gbps를 지원한다.
[12]
정확히는 순수 NVMe 저장장치와의 성능 차이는 크지 않으나 NVMe SSD를 4개 묶어서
PCI Express ×16 슬롯에 직결되어 사용하는 기업용 SSD 제품과의 성능 차이가 매우 크다.
[13]
정확히는 일반적인 NVMe SSD를 4개 묶은 PCIe ×16 SSD를 사용한다.
SSD 문서 최상단에 이러한 제품의 예시가 나온다.
[14]
NVMe를 부팅 디스크로 사용할 수 없던 아이비브릿지 세대 워크스테이션보다(하스웰 세대부터 가능) 훨씬 이전 세대부터 SAS 컨트롤러를 내장하거나 별도의 카드를 장착하는 식으로 SAS를 지원했다.
[15]
IDE야 SATA to IDE 컨버터나
CF카드 물려 쓰면 되지만 SCSI는 이런 대안도 찾기 어렵다. 컨버터가 있기는 하나 드물고 비싸고 안정성에 대한 정보도 찾기 어렵다.