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 2021

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio lipiec - sierpień 2021

Świat Radio

Magazyn krótkofalowców i amatorów CB

Automatyka Podzespoły Aplikacje lipiec 2021

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna lipiec 2021

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich sierpień 2021

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów