Interfejs SATA dla Raspberry PI

Interfejs SATA dla Raspberry PI
Pobierz PDF Download icon
Pod koniec ubiegłego roku w sprzedaży pojawiły się moduły rozszerzeń do Raspberry Pi wyprodukowane przez znaną z akcesoriów komputerowych firmę Delock. W ofercie znalazły się konwertery RS232, 2×USB+2×RS232, adapter karty CompactFlash i co bardziej interesujące - interfejsy SATA oraz mSATA.

Fotografia 1. Moduł mSATA dla Raspberry PI

W wielu aplikacjach, a szczególnie w zastosowaniach multimedialnych, Raspberry PI cierpi na brak sensownego interfejsu pamięci masowej. Można oczywiście wykorzystać zewnętrzny dysk twardy lub pendrive, ale rozwiązanie teoretycznie powinno być wygodniejsze i przynieść lepszy efekt, tym bardziej, że praktycznie w każdym warsztacie gdzieś zalega dysk twardy starszego typu o zbyt małej pojemności dla współczesnego PC lub dysk talerzowy po wymianie na SSD, który z powodzeniem można wykorzystać w roli magazynu danych dla Raspberry PI. Czy testowane moduły spełnią oczekiwania?

Wygląd modułów pokazano na fotografii 1 i fotografii 2. Po pierwszych oględzinach można zauważyć, że nie będzie zaskoczenia - interfejs nie korzysta z GPIO Raspberry PI nawet do zasilania, natomiast jest widoczny interfejs USB (micro). Oba układy są mostami USB/(m)SATA zbudowanymi w oparciu o układ uPD72031A firmy Renesas. W strukturze zawiera on kompletny kontroler USB/SATA, co ciekawe, obsługujący USB3.0 w trybie SuperSpeed.

W dalszym ciągu jesteśmy skazani na interfejs USB wbudowany w SoC Broadcoma - wąskie gardło Raspberry PI (nawet w wersji 3), który jest wyprowadzony „na świat” zewnętrzny przez most LAN9514 obsługujący dodatkowo jeszcze Ethernet i 4-portowy HUB USB. Niestety, nie wróży to uzyskania wydajności porównywalnej z pełnoprawnym SATA.

Obie płytki dostosowane są mechanicznie do Raspberry w formacie Plus i mocowane do niej za pomocą tulei dystansowych M2,5. W wersji mSATA są one dołączone do zestawu, w przypadku SATA, niestety, trzeba się on nie zatroszczyć samodzielnie.

Dla realizacji transmisji, jest konieczne podłączenie kabla microUSB do Raspberry PI. Każda z płytek ma także wyprowadzone USB na listwę kołkową, więc można wykorzystać gotowe kable 5-pinowe z PC. Szkoda, że nie zaprojektowano opcjonalnej przejściówki USB umożliwiającej bezpośrednie połączenia z Raspberry PI np. w postaci taśmy elastycznej FPC eliminującej dosyć niewygodny i zajmujący sporo miejsca kabel USB.

Fotografia 2. Moduł SATA dla Raspberry PI

Złącze szpilkowe mogło pozostać niewlutowane lub wykonane w wersji kątowej, szczególnie w przypadku mSATA, gdyż wysokość interfejsu wraz z dyskiem nie przekraczałaby 5 mm, co ułatwiłoby montaż w obudowie dla PI. Ze względu na brak konieczności używania GPIO, płytki można zamontować także od spodu Raspberry, nie blokując dostępu do złącza, co jest wymagane w większości aplikacji. Interfejs SATA wymaga zapewnienia zewnętrznego zasilania dla współpracującego dysku. Płytka mSATA ma wbudowany zasilacz i gniazdo zewnętrznego zasilacza +5 V (przełączane zworą) korzystające z USB.

Użytkowanie (testowane na RPI3) interfejsu przebiega bezproblemowo i stabilnie, dysk pracuje niezawodnie (o ile ma dobre zasilanie). W ciągu kilku dni nieprzerwanych testów (odtwarzanie strumienia audio) układ nie zawiesił się, nie wyłączył, nie tracił kontaktu z dyskiem, jak ma to miejsce w niektórych tanich przejściówkach i kieszeniach HDD.

Przejściówka oczywiście nie wykorzystuje pełni możliwości mostu uPD (przy współpracy z PC działa zdecydowanie szybciej). Należy tylko pamiętać, że nie jest to interfejs plug&play i dysk powinien być przyłączony przed włączeniem zasilania.

Jak zwykle pozostaje kwestia ceny - jest ona zbliżona do ceny samego PI. Decyzję czy warto należy podjąć rozważając zalety i wady rozwiązania. U mnie obie płytki na pewno znajdą zastosowanie. Szczególnie do gustu przypadła mi karta interfejsu mSATA umożliwiająca kompaktowe, eleganckie i niezawodne rozwiązanie przechowywania większej ilości danych (np. przy rejestracji wideo z kamery PI), a że przy okazji bezkosztowo został wykorzystany stary dysk z laptopa, to zadowolenie jest jeszcze większe.

Oczywiście, układy są uniwersalne i można je wykorzystać także z innymi minikomputerkami, które nie są wyposażone w interfejs SATA.

Adam Tatus, EP

Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
maj 2016
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik lipiec 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio lipiec 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje lipiec 2020

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna lipiec 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich czerwiec 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów