帰ってきた小型ケースのNAS
以前小型ITXケースを使ったNASを構築したのですが色々あって分解の後、ケースを保管していました。
今度は以前のM.2 SATA SSD専用NASを再度構築するのが目的です。
増設スロット部
PCIe x1スロットが4基
本機のSFX電源が入る部分を改造しPCIe x1信号を4つのPCIe x1スロットに分岐させるスロット基板を取り付け。
この基板は12Vと5Vで動作しますが、12Vを供給しDC-DCコンバータで12Vから5Vを作って基板に供給しています。
5Vは基板内で3.3Vに変換され、さらに3.3Vから1.8Vに変換されてPCIeブリッジチップへ供給されます。
仮基板で高さ調節
拡張カードを4枚入れてみる
写真は拡張カード同士を固定するスペーサーの隙間を調整している所です。
基板の一番下には起動用のM.2 SATA SSDを設置しています。
拡張カードの仕様
本機に増設可能な拡張カードは「電源に12Vを使用するカード」で、一部の3.3Vから電源を得る拡張カードは「載せない」ようにします。
理由は3.3V用のDC-DCコンバータの負荷容量が5Aと少ないためで、3.3Vから電力を賄うストレージカードでは電力不足に陥ります。
なので本機では12Vを電源として採用している「4ポートM.2 SATA SSD増設カード」を最大4枚載せることが可能です。
PCIe信号を延長
PCIeスロットから信号を延長(写真中央)
拡張スロット基板への信号は
通常Mini-ITXマザーボードならPCIe x16やx1スロットから延長して接続できます。
産業用組み込み向けマザーボードの(PCIeスロットが無い)場合はM.2 NVMeスロットやWiFi用Mini-PCIeスロットから延長して接続できます。
一部のWLAN(セルラーモデム)用スロットには接続できない場合があります。(PCIe信号が出ていない)
どちらの場合でも大抵はWindows、Linux、Linux系NASなど、どのOSでも拡張カードを認識できます。
今回増設に使用しているM.2 SATAカードは「SATAブリッジ」なので、どのOSでも専用ドライバ無しで認識し使用できます。
マザーボードとの電源同期
MOS-FETを利用
拡張スロット基板のマザーボードとの電源の同期はマザーボードの5V(USBなど)をトリガーとしたMOS-FET(写真赤丸)を利用しています。
これは我が家では定番な電源同期の手法です。
写真のマザーボードは仮のマザーボードで完成時は別の製品が載ります。
電源
電源の取り付け
写真は本機の電源となる150Wの12V電源です。
この電源は以前2.5インチのNAS「MNAS」の制御電源に使用した製品で件のNASの電源を再構成した際に取り外したものです。
写真の電源は上を向いていますが組み込む際は下に向けて部品面がマザーボード側に向くように組み込みます。
完成状態に近い仮組
マザーボードは仮のもの
本機を仮組してイメージを掴みます。
完成時はマザーボードを産業用組み込み向け製品に交換して12V電源だけで動作できるように組み替えます。
それまでは12V-ATX電源変換基板を利用して普通のMini-ITXマザーボードを代用で組み込み使用します。
NASとして使用する分には世代が幾分古くてもIntel Core系CPUを使用していて、LANの速度が1Gbpsあれば我が家では十分です。
それに見合った安価な製品をAmazonなどから入手して組み込む予定です。
私は配線本数が多いATX電源を無駄にしか思えないのでGPUの増設が必要ない用途には産業用組み込み向けマザーボードを好んで採用しています。
今回のように応用次第では用途を限定した面白いPCやNASが構築できます。
次回は完成に向けた作り込みを進めたいと思います。
