Raspberry Pi 5 получает microSD Express HAT

RPI5-SDexpress-Hat от Will Whang — компактный HAT+ для Raspberry Pi 5, добавляющий слот для карт microSD Express для сверхбыстрого хранения, кнопку извлечения и два разъема Qwiic, вероятно, из-за наличия свободного пространства на плате…

Напомним, карты microSD Express обеспечивают производительность уровня SSD благодаря использованию интерфейса PCIe и команд NVMe. Стандарт впервые представлен в 2019 году, а для полноразмерных SD-карт — еще раньше (2018) , но производители не спешили выпускать совместимое оборудование. Ключевым изменением этого года стал анонс портативной консоли Nintendo Switch 2 — одного из первых массовых устройств со слотом microSD Express, что частично мотивировало Will создать HAT+ с поддержкой microSD Express для Raspberry Pi 5 .

Характеристики платы RPI5-SDexpress-Hat:

Микроконтроллер – RISC-V микроконтроллер WCH CH32V003 для обработки горячего подключения и размонтирования
Интерфейс хоста – разъем FFC PCIe Gen3 x1
Расширение – 2 разъема Qwiic
Дополнительно – Кнопка извлечения, светодиоды питания, установленный светодиод
Управление питанием
- Питание 5 В через 40-контактный GPIO-разъем (используется 6-контактный)
- Фиксированный выход 1.8 В/3.3 В
- Регулятор напряжения LP5907
- Понижающий DC-DC преобразователь PAM2306 для напряжения 1.8 В
Габариты – Малые

Хорошая новость: решение работает без доработок:

Результаты тестов хранилища через PiBenchmarks.com на Raspberry Pi 5 с конфигурацией PCIe Gen3 x1:

Category Test Result HDParm Disk Read 631.68 MB/sec HDParm Cached Disk Read 699.12 MB/sec DD Disk Write 169 MB/s FIO 4k random read 48761 IOPS (195047 KB/s) FIO 4k random write 26290 IOPS (105160 KB/s) IOZone 4k read 22803 KB/s IOZone 4k write 137502 KB/s IOZone 4k random read 31366 KB/s IOZone 4k random write 178701 KB/s

Скорость чтения действительно превышает показатели типичной карты microSD (свыше 630 МБ/с), но устойчивая скорость записи ближе к топовым картам Class A1/A2 — менее 200 МБ/с. Производительность при случайных операциях ввода-вывода также значительно выше.

Возникает вопрос о необходимости микроконтроллера. Как пояснил читатель в статье про адаптер microSD Express – M.2 NVMe SSD для Nintendo Switch 2 , требуется логика управления (уточнение: возможно, нет ):

Без корректного SD handshake и ответа на команду CMD8 с флагами PCIe работа невозможна, так как SD-хост-контроллер должен активировать и сбросить PCIe-интерфейс…

Проект полностью открыт: схемы KiCad и BoM доступны на GitHub , где также размещен бинарный файл прошивки для микроконтроллера

STM8S

CH32V003 (исходный код отсутствует). Разработка основана на более раннем RPi5-CFE-Hat от Will для карт CFexpress, чья прошивка имеет открытый код, поэтому обновление — вопрос времени.

К сожалению, слот microSD Express для Raspberry Pi 5 пока малопрактичен из-за стоимости карт. M.2 NVMe SSD дешевле, как и карты CFexpress Type B. Для сравнения: Samsung 256GB microSD Express из демонстрации продается за $59.99 на Amazon , тогда как аналогичный SSD стоит около $25 , а M.2 SSD в формате CFExpress Type B также несколько дешевле .

Samsung 256GB microSD EX card

По этим причинам Will не планирует серийное производство HAT, но проект опубликован под лицензией MIT, что позволяет сторонним производителям выпускать плату. Возможно, слот microSD Express станет целесообразен в Raspberry Pi 6 при снижении цен.

Выражаем свою благодарность источнику, с которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.

Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.

Напомним, карты microSD Express обеспечивают производительность уровня SSD благодаря использованию интерфейса PCIe и команд NVMe. Стандарт впервые представлен в 2019 году, а для полноразмерных SD-карт — еще раньше (2018) , но производители не спешили выпускать совместимое оборудование. Ключевым изменением этого года стал анонс портативной консоли Nintendo Switch 2 — одного из первых массовых устройств со слотом microSD Express, что частично мотивировало Will создать HAT+ с поддержкой microSD Express для Raspberry Pi 5 .