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Parallel SCSI (formally, SCSI Parallel Interface, or SPI) is the earliest of the interface implementations in the SCSI family. SPI is a parallel bus; there is one set of electrical connections stretching from one end of the SCSI bus to the other. A SCSI device attaches to the bus but does not interrupt it. Both ends of the bus must be terminated.
SCSI is a peer-to-peer peripheral interface. Every device attaches to the SCSI bus in a similar manner. Depending on the version, up to 8 or 16 devices can be attached to a single bus. There can be multiple hosts and multiple peripheral devices but there should be at least one host. The SCSI protocol defines communication from host to host, host to a peripheral device, and peripheral device to a peripheral device.[a] The Symbios Logic 53C810 chip is an example of a PCI host interface that can act as a SCSI target.
SCSI-1 and SCSI-2 have the option of parity bit error checking. Starting with SCSI-U160 (part of SCSI-3) all commands and data are error checked by a cyclic redundancy check.
The first two formal SCSI standards, SCSI-1 and SCSI-2, described parallel SCSI. The SCSI-3 standard then split the framework into separate layers which allowed the introduction of other data interfaces beyond parallel SCSI. The original SCSI-1 version of the parallel bus was 8 bits wide (plus a ninth parity bit). The SCSI-2 standard allowed for faster operation (10 MHz) and wider buses (16-bit or 32-bit). The 16-bit option became the most popular.
At 10 MHz with a bus width of 16 bits it is possible to achieve a data rate of 20 MB/s. Subsequent extensions to the SCSI standard allowed for faster speeds: 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, 160 MHz and finally 320 MHz. At 320 MHz x 16 bits there is a theoretical maximum peak data rate of 640 MB/s.
Due to the technical constraints of a parallel bus system, SCSI has since evolved into faster serial interfaces, mainly Serial Attached SCSI and Fibre Channel. The iSCSI protocol doesn't describe a data interface but uses any IP network, usually run over Ethernet.
パラレルSCSIは単一の規格ではなく、密接に関連する一連の規格です。SCSIインターフェース名は12種類あり、そのほとんどは曖昧な表現（Fast SCSI、Fast Wide SCSI、Ultra SCSI、Ultra Wide SCSIなど）です。SCSI規格は3種類あり、それぞれにモジュール式のオプション機能が用意されています。コネクタの種類も複数あり、電圧信号方式も3種類あります。SCSIカードの大手メーカーであるAdaptecは、長年にわたり100種類以上のSCSIカードを製造してきました。実際には、多くの熟練技術者は、SCSIデバイスをバス帯域幅（メガバイト/秒）で表します（例：SCSI 320またはSCSI 160）。
2003年現在これまで SCSI規格はSCSI-1、SCSI-2、SCSI-3 の 3 つしかありませんでした。すべての SCSI 規格はモジュール式で、メーカーが含めることも含めないことも可能なさまざまな機能が定義されています。個々のベンダーとSCSI トレード アソシエーションは、特定の機能の組み合わせに名前を付けています。たとえば、Ultra SCSIという用語は規格のどこにも定義されていませんが、Fast SCSIの 2 倍の速度で信号を送る SCSI 実装を指すのに使用されます。このような信号速度は SCSI-2 に準拠していませんが、SCSI-3 で許可されているオプションの 1 つです。同様に、どのバージョンの規格も低電圧差動信号(LVD) を必須としていませんが、Ultra-2 SCSIと呼ばれる製品にはこの機能が含まれています。この用語は、Ultra-2 SCSIデバイスが単にSCSI-3と識別されるよりも明確に定義された機能セットを持っているため、消費者にとって役立ちます。
SCSI-3以降、SCSI規格は、それぞれがSCSIアーキテクチャの特定の部分を定義し、SCSIアーキテクチャモデルによって結び付けられた、緩やかな規格の集合体として維持されてきました。この変更により、SCSIのさまざまなインターフェースがSCSIコマンドセットから分離され、SCSIコマンドをサポートするデバイスは、任意のインターフェース（T10で別途規定されていないものを含む）を使用できるようになるだけでなく、T10で定義されているインターフェースも別の方法で使用できるようになります。
規格のどのバージョンにおいても、使用すべきSCSIコネクタの種類は規定されていません。§外部コネクタを参照してください。
オリジナルの SCSI 規格である SCSI-1 は、 Shugart Associates System Interface (SASI)から派生し、1986 年にANSIによって正式に採用されました。SCSI-1 は、8 ビットのパラレルバス (パリティ付き) を備え、非同期モードでは 3.5 MB/s、 同期モードでは 5 MB/s で動作し、最大バスケーブル長は6 メートル (20フィート)で、当時普及していたATAインターフェースの18 インチ (0.46 m)という制限よりもかなり長くなっています。オリジナルの規格のまれなバリエーションでは、高電圧差動信号が採用され、最大ケーブル長は25 メートル (82フィート)まで対応していました。
SCSI-2は1994年に導入され、 Fast SCSIとWide SCSIという2つのバリアントを生み出しました。Fast SCSIは、同じ50ピンケーブルを維持しながら最大転送速度を10MB /sに倍増させました。一方、Wide SCSIは、バス幅を16ビットに倍増させ 、新しい68ピンケーブルを使用することで最大転送速度を20MB/sにまで高めました。しかし、これらの改良は、最大ケーブル長を3メートルに短縮するという代償を伴いました。SCSI-2では、バスごとに2本の16ビットケーブルを使用する32ビット版のWide SCSIも規定されていました。32ビット版は高価で不要とみなされたため、ほとんど無視され、SCSI-3で正式に廃止されました。
SCSI-2 は、ディスク ドライブ以外のデバイスのサポートを向上させるために共通コマンド セット (CCS) でコマンド セットを拡張し、コマンド キューイング (デバイスごとに最大 256 コマンド) を導入し、SCSI-1 ではオプションだったいくつかの機能の要件を厳格化しました。パリティは必須となり、アクティブ ターミネーションをサポートするためにホスト アダプタはターミネーション電源を提供する必要がありました。SCSI-1 デバイスは、新しい機能を無視するだけで、一般的に互換性を維持します。[ 6 ]
Adaptec、そして後にSCSI Trade Associationが用語を成文化する前は、SCSI-2の機能を超える最初の並列SCSIデバイスは単にSCSI-3と呼ばれていました。これらのデバイスは、Ultra SCSI [ 7 ]または Fast-20 SCSI [ 8 ]は 1996 年に導入されました。SCSI-3 自体は単一の文書というよりは、さまざまな時点で更新されたさまざまな標準の集合体です。
バス速度は、狭帯域（8ビット）システム で20MB/秒、広帯域（16ビット）システムで40MB/秒へと再び倍増した。ケーブルの最大長は3メートルのままだったが、シングルエンドのUltra SCSIは、ケーブルの長さや状態に極めて敏感であるという、不当な評判を得てしまった（不安定性の問題の原因は、ケーブル、コネクタ、または終端抵抗の不良であることが多かった）。
従来のSCSI規格とは異なり、SCSI-3（Fast-20速度）ではアクティブ終端処理が必要です。
この規格は1997年頃に導入され、LVDバスを採用していました。そのため、Ultra-2はLVD SCSIと呼ばれることもあります。LVDはノイズに対する耐性が高いため、バスケーブルの最大長は12メートルまで延長できました。同時に、データ転送速度は80MB /秒に向上しました。以前のシングルエンドデバイス（SE）とUltra-2デバイスを同じバス上で混在させることは可能ですが、SEデバイスを1台だけ接続すると、転送速度を含むすべての制限があるシングルエンドモードにバス全体が強制されます。この規格では、非常に小型のコネクタである超高密度ケーブル相互接続（VHDCI）も導入され、1つのPCIカードスロットの背面に4つの幅広SCSIコネクタを配置できるようになりました。Ultra-2 SCSIは、すぐにUltra-3（Ultra-160）SCSIに取って代わられたため、実際には比較的短い寿命でした。
Ultra-3には、5つの新しいオプション機能が追加されました。
1999年末にUltra-160として初めて導入されたこのバージョンは、Ultra-2規格を改良し、最初の3つの改良点を追加しました。 [ 9 ]
5つの機能すべてをサポートするデバイスは、Ultra-160+またはUltra-3（U3）として販売されました。Ultra-3以降、8ビットバス幅とHVD動作は廃止されました。[ 6 ]
Ultra-320はUltra-160+の機能を必須とし、クロック周波数を80MHzに倍増して 最大データ転送速度を320MB /sとし、キューイングされたデータ転送のオーバーヘッドを減らすために読み書きデータストリーミングとフロー制御を組み込んだ。[ 6 ]この規格の最新の作業ドラフトはリビジョン10で、2002年5月6日付けである。2003年末に製造されたSCSIハードドライブのほぼすべてがUltra-320デバイスであった。
Ultra-640（別名Fast-320）は、2003年初頭に標準規格（INCITS 367-2003またはSPI-5）として制定されました。これにより、インターフェース速度は再び倍増し、640MB /sに達しました。Ultra-640はLVD信号伝送の限界を押し上げるものであり、その速度はケーブル長を大幅に制限するため、1台か2台のデバイスでの使用には実用的ではありません。そのため、メーカーはUltra-640をスキップし、代わりにSerial Attached SCSI向けに開発を進めました。
データバスとパリティ信号に加えて、パラレルSCSIバスには9つの制御信号が含まれています。[ 10 ]
また、DCレベルの信号は3種類あります。
SCSIパラレルバスには、電気的に異なる3つのバリアントがあります。シングルエンド（SE）、高電圧差動（HVD）、低電圧差動（LVD）です。HVDとLVDは差動信号を使用するため、各信号に2本のワイヤが必要です。したがって、SCSIバスを実装するために必要な信号の数は、バス幅と電圧によって決まります。
パラレルSCSIバス上のすべてのデバイスはSCSI IDを持つ必要があり、これは古いデバイスではジャンパーで、またはソフトウェアで設定できます。SCSI IDフィールドの幅は次のとおりです。
パラレルSCSIバスは、コマンド処理中に8つのフェーズを経る可能性があります。ただし、すべてのフェーズが常に発生するとは限りません。
上記のリストは、特定のイベントの順序を示すものではありません。送信元にデータ送信コマンドを送信し、コマンド完了ステータスを受信した後、送信元は別のコマンドを送信したり、メッセージを送信したりすることも可能です。
規格のどのバージョンにおいても、使用すべきコネクタの種類は規定されていません。パラレルSCSIデバイス用の特定のコネクタは、ベンダーによって長年にわたって開発されてきました。シリアルSCSIデバイス用のコネクタは、シリアルSCSIプロトコルの種類ごとに異なるファミリーに多様化しています。
初期の並列SCSI-1デバイスは一般的にかさばるマイクロリボンコネクタを使用しており、SCSI-2デバイスは一般的にMD50コネクタを使用していた。コネクタは高密度（HD）へと進化し、最近ではシングルコネクタアタッチメントが登場した。
ワイドSCSIバス用のコネクタは、ナローSCSIバス用のコネクタよりもピン数と配線数が多く、一般的にナローSCSIは50ピン、ワイドSCSIは68ピンです。初期のデバイスの中には、ワイドパラレルSCSIバスが2つまたは4つのコネクタとケーブルを使用するのに対し、ナローSCSIバスは1つしか使用しないものもありました。
HDコネクタの場合、ケーブルには通常オス型コネクタがあり、SCSIデバイス（ホストアダプタ、ディスクドライブなど）にはメス型コネクタがあります。ケーブルのメス型コネクタは、別のケーブルに接続して長さを延長したり、デバイスを追加接続したりするために使用されます。
パラレルSCSIバスは、信頼性の高い動作を確保するために、必ず両端で終端処理を行う必要があります。終端処理を行わないと、データ遷移がバスの両端で反射され、パルス歪みやデータ損失の原因となります。
バス上の1つまたは複数のデバイス（通常はホストアダプタ）によって、正のDC終端電圧が供給されます。この正の電圧はTERMPOWERと呼ばれ、通常は約+4.3ボルトです。TERMPOWERは通常、+5.0ボルトへのダイオード接続によって生成されます。これはダイオードOR回路 と呼ばれ、供給デバイスへの電流の逆流を防ぐように設計されています。TERMPOWERを供給するデバイスは、シングルエンドバスでは最大900mA、 差動バスでは最大600mAの電流を供給できる必要があります。
終端はパッシブまたはアクティブにすることができます。パッシブ終端では、各信号線は 2 つの抵抗で終端され、 TERMPOWER に 220 Ω、 グランドに 330 Ω で接続されます。アクティブ終端では、+2.85 V の電源を供給する小型の電圧レギュレータを使用します 。各信号線は、この電源に 110 Ω の抵抗で終端されます。ほとんどのフラットリボンケーブルの特性インピーダンスは約 110 Ωである ため、アクティブ終端はパッシブ終端よりもインピーダンス整合が優れています。強制完全終端(FPT) はアクティブ終端に似ていますが、残留電圧のオーバーシュートやアンダーシュートを吸収するダイオードクランプ回路が追加されています。
現在のところ、ほとんどのパラレルSCSIバスはLVD（低電圧）であるため、外部のアクティブ終端回路が必要です。一般的な終端回路は、+ 2.85Vのリニアレギュレータと市販のSCSI抵抗ネットワークデバイス（個々の抵抗器ではない）で構成されます。
終端抵抗はSCSIバスの種類に合わせて選択する必要があります。LVDバスでSE（シングルエンド）終端抵抗を使用すると、他のすべてのデバイスやケーブルがLVD動作に対応していても、バスの速度がSE速度に低下します。これは、他のSEデバイスを使用した場合と同様の現象です。パッシブ終端抵抗を使用すると、超高速通信が不安定になる場合があります。
一般的に、各タイプの終端器が導入された順序を反映して、マークのない終端器はパッシブであり、アクティブのみとマークされているものはSEであり、LVD（またはSE/LVD）とマークされているものだけがLVDバスを正しく終端し、LVDのフルスピードで動作させることができます。
初期のディスクドライブには内部終端抵抗が内蔵されているものもあったが、現代のディスクドライブのほとんどは終端抵抗を備えておらず、外部で終端抵抗を設ける必要がある。
SCSIシステムにおいて、8ビットデバイスと16ビットデバイスが混在している場合、上位バイト終端が必要となる特殊なケースが存在する。
互換性のない異なるSCSIトランスポートは、通常、互換性のないデバイスの誤接続を防ぐために独自のコネクタを備えています。例えば、パラレルSCSIディスクをFC-ALバックプレーンに接続したり、SSAイニシエータとFC-ALエンクロージャをケーブルで接続したりすることはできません。
同じSCSIトランスポートファミリに属するSCSIデバイスは、一般的に下位互換性があります。例えば、パラレルSCSIファミリ内では、Ultra-3 SCSIハードディスクをUltra-2 SCSIコントローラに接続することが可能です。この場合、インターフェースは共通してサポートされている最低規格であるUltra-2で動作します。Ultra-2、Ultra-160、Ultra-320デバイスは、パラレルLVDバス上で性能を損なうことなく自由に混在させることができます。
シングルエンドデバイスとLVDデバイスは同じバスに接続できますが、すべてのデバイスはシングルエンドの低速で動作します。SPI-5規格（Ultra-640までを規定）ではシングルエンドデバイスは非推奨となっているため、一部のデバイスは電気的に下位互換性がない場合があります。
一部のホストアダプタは、SCSIブリッジを使用してバスを電気的にSEとLVDの半分に分割し、LVDデバイスがフルスピードで動作できるようにする互換性を提供します。[ 11 ]他のアダプタは、複数のバス（チャネル）を提供する場合があります。
狭幅SCSIデバイスと広幅SCSIデバイスの両方を同じパラレルバスに接続できます。狭幅デバイスはすべて一方の端に、広幅デバイスはすべてもう一方の端に配置する必要があります。バスの広幅部分は、バスの上位半分が最後の広幅デバイスで終わるため、広幅デバイスと狭幅デバイスの間で終端する必要があります。これは、バスの広幅部分を狭幅部分に接続するように設計されたケーブルを使用することで実現できます。このケーブルには、終端器を差し込む場所があるか、終端器自体が含まれています。[ b ]特定の機能コマンドにより、デバイスはパートナーが広幅バス全体を使用しているか、下位半分のみを使用しているかを判断し、それに応じてバスを駆動できます。
あるいは、各狭幅デバイスはアダプタを介して広幅バスに接続することもできます。バスが広幅の終端器（内部または外部）で終端されている限り、特別な終端処理は必要ありません。
シングルコネクタアタッチメント（SCA）パラレルSCSIデバイスは、SCAアダプタを使用することで、旧型のコントローラ／ドライブチェーンに接続できます。これらのアダプタには補助電源コネクタが付いていることが多いですが、外部電源を接続するとデバイスが損傷する可能性があるため、接続時には注意が必要です。
各パラレルSCSIデバイス（コンピュータのホストアダプタを含む）は、バス上で一意のSCSI IDを持つように構成する必要があります。もう1つの要件は、パラレルSCSIバスの両端を適切なタイプのターミネータで終端することです。アクティブターミネータとパッシブターミネータの両方が一般的に使用されていますが、アクティブタイプがはるかに推奨されます（LVDバスとUltra SCSIでは必須です）。不適切な終端は、パラレルSCSIのインストールでよくある問題です。初期のSCSIバスでは、両端に物理的なターミネータを取り付ける必要がありましたが、新しいデバイスにはターミネータが組み込まれていることが多く、ユーザーはバスの両端のデバイスの終端を有効にするだけで済みます（通常はDIPスイッチを設定するか、ジャンパーを移動します）。最近のSCSIホストアダプタの中には、BIOSセットアップで終端を有効または無効にできるものもあります。高度なSCSIデバイスは、バス上で最後に接続されているかどうかを自動的に検出し、それに応じて終端をオンまたはオフに切り替えます。
SCSI 自動構成(当初は自動魔法) は、ユーザーの介入を必要とせずに SCSI ID を構成するオプションの方法でした。[ 12 ]これは後の標準では削除されました。
SCSI インターフェースは、ノートパソコンでは入手困難になっていました。Adaptec は何年も前にPCMCIAパラレル SCSI インターフェースを製造していましたが、PCMCIA がExpressCardに取って代わられた際に、ExpressCard をサポートせずに PCMCIA 製品の生産を中止しました。既存の PCMCIA インターフェース用のドライバは、新しいオペレーティングシステム向けには提供されていませんでした。Ratoc はUSBおよびFireWireからパラレル SCSI へのアダプタを製造していましたが、必要な集積回路の生産が中止されたため、生産を中止しました。2013 年以降、さまざまな ExpressCard およびThunderboltからPCI Express へのアダプタがリリースされたことにより、ノートパソコンの ExpressCard または Thunderbolt ポートを使用して PCI Express SCSI ホストアダプタをインストールすることで、ノートパソコンで SCSI デバイスを再び使用できるようになりました。