معرفی آداپتور microSD Express برای Raspberry Pi 5

به گفته cnx-software

معرفی آداپتور microSD-express Pi Adapter

برد RPI5-SDexpress-HAT که توسط Will Whang طراحی شده، امکان افزودن اسلات microSD Express را به Raspberry Pi 5 فراهم می‌کند، این برد به دلیل اندازه بزرگ و استفاده از پین‌های GPIO برای تأمین برق، محدودیت‌هایی برای نصب سایر +Raspberry Pi HAT ایجاد می‌کند. اما آداپتور جدید microSD-express Pi Adapter طراحی‌شده توسط Vassily Petrov یک راه‌حل بسیار کوچک‌تر و کارآمدتر است. این آداپتور از یک PCB انعطاف‌پذیر استفاده می‌کند که مستقیماً به کانکتور PCIe FFC متصل می‌شود و نیازی به استفاده از پین‌های GPIO برای تغذیه ندارد و برق خود را مستقیماً از کانکتور PCIe تأمین می‌کند.

مشخصات فنی و طراحی سخت‌افزاری

این آداپتور از نظر طراحی بسیار ساده است و شامل اجزای محدودی روی PCB خود می‌شود. اجزای اصلی آن عبارت‌اند از: یک اسلات کارت microSD Express و یک رگولاتور کاهنده DC/DC از نوع Microchip MIC2230 با ظرفیت 800 میلی‌آمپر. این طراحی مینیمالیستی باعث شده که آداپتور اندازه‌ای بسیار کوچک داشته باشد و به‌راحتی روی Raspberry Pi 5 نصب شود.

سرعت انتقال داده در این آداپتور به لطف رابط PCIe Gen3 x1 در Raspberry Pi 5، تا 800 مگابایت بر ثانیه می‌رسد. برای مقایسه، برد RPI5-SDexpress-Hat در تست‌ها سرعت خواندن متوالی(sequential reads) حدود 600 مگابایت بر ثانیه و سرعت نوشتن متوالی(sequential writes) کمتر از 200 مگابایت بر ثانیه را با یک کارت 256 گیگابایتی Samsung microSD Express نشان داده است.

شماتیک آداپتور microSD-Express

نگرانی‌ها درباره تأمین برق

یکی از نگرانی‌های اولیه درباره این آداپتور، توانایی تأمین برق کافی از طریق کانکتور PCIe بود. در تئوری، یک کارت microSD Express می‌تواند تا 1.8 وات مصرف کند که با رابط PCIe Gen3 x1 سازگار است. در Raspberry Pi 5، دو پین 5 ولتی روی رابط PCIe وجود دارد که هر کدام تا 500 میلی‌آمپر (در مجموع 1 آمپر) را پشتیبانی می‌کنند. این یعنی توان کلی 5 وات فراهم می‌شود که برای پشتیبانی از کارت microSD Express کافی به نظر می‌رسد.

طرح‌های متن‌باز و نکات ساخت

آداپتور microSD-express Pi Adapter یک پروژه متن‌باز است و تمامی فایل‌های طراحی آن از جمله شماتیک‌های KiCad، چیدمان PCB، فایل‌های PDF،  BoM و فایل‌های Gerber در  GitHub منتشر شده‌اند. با این حال، هیچ مجوزی برای استفاده از این فایل‌ها مشخص نشده است. Vassily Petrov توضیح می‌دهد که برای دستیابی به عملکرد بهینه PCIe، کنترل امپدانس بسیار مهم است و فایل‌ها برای دی‌الکتریک 50 میکرومتری PI و مس 0.5 اونس طراحی شده‌اند. اگر قصد ساخت این آداپتور را دارید، رعایت این نکات طراحی ضروری است.

طرح PCB آداپتور microSD Express Pi

دسترسی و تجاری‌سازی

در حال حاضر هیچ نشانه‌ای از اینکه Vassily Petrov قصد فروش این آداپتور را داشته باشد وجود ندارد. با این حال، بعید نیست که این محصول در آینده با قیمتی مقرون‌به‌صرفه در پلتفرم‌هایی مانند AliExpress یا eBay عرضه شود. این آداپتور می‌تواند گزینه‌ای جذاب برای کاربران Raspberry Pi 5 باشد که به دنبال راه‌حلی کم‌هزینه و جمع‌وجور برای استفاده از کارت‌های microSD Express هستند.