บันทึกการทำแบ็กเพลนใหม่สำหรับ NAS ใช้ในบ้าน

 (codedbearder.com)
2 คะแนน โดย GN⁺ 2024-04-30 | 1 ความคิดเห็น | แชร์ทาง WhatsApp
  • หลังติดตั้ง NixOS บน Terramaster F2-221 แล้วพบว่า SSD ภายนอกแบบ USB เป็นอุปสรรค จึงทำแบ็กเพลนขึ้นเองเพื่อใส่ SSD บูตแบบ NVMe ไว้ภายใน
  • แบ็กเพลนเดิมของ F2-221 เน้นวงจร SATA และไฟเลี้ยง และจากการวิเคราะห์ภาพของ F5-422 ก็ยืนยันได้ว่า Terramaster ขยายเบย์ด้วย คอนโทรลเลอร์ SATA ASM1061 2 ตัว
  • มีการไล่แกะคู่สัญญาณต่างศักย์ของ PCIe โดยอาศัยภาพ F5-422, ดาต้าชีตของ ASM1061 และตำแหน่งคัปปลิงคาปาซิเตอร์ แต่บางพินก็ยังยืนยันไม่ได้จนถึงท้ายสุด และก็ไม่ได้ตรวจสอบ pinout ของ PCIe2
  • PCB ต้นแบบเชื่อมสล็อต M.2 NVMe เข้ากับเลน PCIe x1 Gen 2 โดยตรง โดย BIOS มองเห็น Patriot P300 128GB และฮาร์ดดิสก์ก็ทำงานได้ตามปกติ
  • แบ็กเพลน F3 รุ่นสุดท้ายถูกทำให้ง่ายขึ้นด้วยการใช้รางไฟ 3.3V โดยตรง และหลังใช้งานบูตจาก NVMe กับรัน btrfs scrub มาหลายสัปดาห์โดยไม่พบข้อผิดพลาด ก็มีการเปิดโครงการ KiCad บน GitHub

จุดเริ่มต้น: อยากเลิกใช้ SSD ภายนอกแบบ USB

  • Terramaster F2-221 เป็น NAS มาตรฐาน x86_64 ที่ใช้ Intel J3355 ดังนั้นการติดตั้ง NixOS แทน TOS เดิมจึงเป็นเรื่องค่อนข้างง่าย
  • คอนเนกเตอร์ SATA ทั้ง 2 ช่องถูกใช้กับฮาร์ดดิสก์ 4TB ทั้งหมดอยู่แล้ว จึงต้องต่อ SSD ภายนอกแบบ USB เพื่อใช้เป็นอุปกรณ์เก็บระบบปฏิบัติการ
  • ต้องเผื่อที่วาง SSD ภายนอกรอบ ๆ NAS หลังชั้นวาง และทุกครั้งที่ย้ายของก็ต้องคอยระวังสาย จึงอยากได้สตอเรจภายในแทน
  • บนเมนบอร์ดมีคอนเนกเตอร์ USB ภายในสำหรับบูตสแตรปของ TOS อยู่ แต่เป็น USB 2.0 จึงไม่เหมาะสำหรับใช้เป็น SSD บูต

เปรียบเทียบแบ็กเพลนของ F2-221 กับ F5-422

  • บนเมนบอร์ดของ F2-221 มีคอนเนกเตอร์ลักษณะ PCIe x4 สำหรับเสียบแผง PCB แบ็กเพลน แต่แบ็กเพลนเดิมไม่มี IC แปลง PCIe เป็น SATA
  • คอนเนกเตอร์ SATA ถูกเดินสายตรงเข้ากับขอบคอนเนกเตอร์ PCIe และผังพินจริงก็เป็น pinout แบบไม่มาตรฐาน ไม่ใช่ PCIe มาตรฐาน
  • Intel J3355 มี SATA 2 พอร์ตและ PCIe Gen 2 อีก 6 เลน จึงเป็นไปได้ว่าโมเดล 4 เบย์และ 5 เบย์ของ Terramaster เพิ่มพอร์ต SATA ผ่านเลน PCIe
  • จากภาพความละเอียดสูงใน รีวิว Terramaster F5-422 พบ IC ASMedia ASM1061 จำนวน 2 ตัว
    • ASM1061 เป็นคอนโทรลเลอร์ SATA ที่ทำงานบน PCIe Gen 2 x1 และให้ SATA 2 พอร์ต
    • ใน F5-422 คาดว่าตัว ASM1061 ตัวแรกเชื่อมกับพอร์ต 3 และ 4 ของแบ็กเพลน ส่วนตัวที่สองเชื่อมกับพอร์ต 5
  • ยังพบอีกว่าที่ด้านหลังของเมนบอร์ด F2-221 มีการเดินสายพินที่ดูเป็นสัญญาณ PCIe แบบเดียวกับบนแบ็กเพลนของ F5-422 จริง

การย้อนรอยสัญญาณ PCIe

  • อาศัยภาพแบ็กเพลนของ F5-422 และดาต้าชีตของ ASM1061 เพื่อติดตามเลน PCIe แต่เนื่องจากคู่สัญญาณต่างศักย์หลายคู่ลงผ่าน via ไปยังเลเยอร์ภายใน จึงแยก TX, RX, REFCLK ได้ไม่ง่าย
  • หนึ่งในเบาะแสที่ยืนยันได้คือพินหนึ่งบนคอนเนกเตอร์ PCIe ถูกต่อเข้ากับ PERST# ของ ASM1061
  • มีการใช้ข้อเท็จจริงที่ว่า PCIe แบบดั้งเดิมจะใส่ คัปปลิงคาปาซิเตอร์ ไว้ที่คู่สัญญาณ TX เพื่อช่วยแยกทิศทางของสัญญาณ
    • คู่สัญญาณที่ต่อกับ TX ของ ASM1061 ควรมีคัปปลิงคาปาซิเตอร์อยู่ฝั่งแบ็กเพลน
    • ถ้ามองจากฝั่ง CPU และเมนบอร์ด คู่สัญญาณนั้นจะเป็น RX
    • ส่วนคู่สัญญาณที่ต่อกับ RX ของ ASM1061 ก็คาดตำแหน่งจากคัปปลิงคาปาซิเตอร์ฝั่งเมนบอร์ด
  • REFCLK ถูกคาดว่าเป็นคู่สัญญาณต่างศักย์ที่เหลืออยู่และอยู่ใกล้กับ TX และ RX ของแต่ละอินเทอร์เฟซ PCIe x1 มากที่สุด
  • มีการนำภาพแบ็กเพลน F5-422 เข้า KiCad แล้วไล่รอยลายวงจรภายนอกจนถึง via พร้อมเทียบความเป็นไปได้ของการเดินลายบนเลเยอร์ใน เพื่อยืนยัน pinout ของ PCIe1 แบบคร่าว ๆ
  • บางพินไม่ได้ถูกต่อในแบ็กเพลนเดิมของ F2-221 หรือวิ่งเข้าเลเยอร์ภายในจนยืนยันหน้าที่ไม่ได้
  • pinout ของ PCIe2 ไม่ได้มีการตรวจสอบ

การจัดวงจรไฟเลี้ยงใหม่

  • ด้านหนึ่งของแบ็กเพลน F2-221 ไม่มี IC สำหรับสัญญาณ PCIe แต่มีวงจรไฟเลี้ยงจำนวนมากที่ประกอบด้วย MOSFET, ไดโอด, ตัวต้านทาน และคาปาซิเตอร์
  • มีการดูภาพระยะใกล้เพื่อระบุชิ้นส่วนและรอยลาย แล้ววาดสกีแมติกขึ้นใหม่ใน KiCad
  • พบว่าวงจรนี้เป็นโครงสร้าง slow-start load switch โดยมีหนึ่งชุดต่อหนึ่งรางไฟของแต่ละพอร์ต SATA
    • F2-221 มีทั้งหมด 4 ชุด จาก SATA 2 พอร์ต × รางไฟ 2 ชุด
    • F5-422 มีทั้งหมด 10 ชุดให้สอดคล้องกับ 5 เบย์
  • พิน P4 ซึ่งเป็นหนึ่งในพินกราวด์ของคอนเนกเตอร์ SATA จะถูกดึงลงกราวด์เมื่อเสียบฮาร์ดดิสก์ และถูกใช้คล้ายขา enable ของโหลดสวิตช์
  • โครงสร้างนี้น่าจะช่วยลดการเกิดประกายไฟระหว่างคอนเนกเตอร์กับไดรฟ์ เพราะฮาร์ดดิสก์แบบ hot-plug จะมีกระแสกระชากเริ่มต้นสูง
  • เพื่อหลีกเลี่ยงการต้องบัดกรีชิ้นส่วนแยกจำนวนมาก จึงเลือกใช้ IC โหลดสวิตช์แบบรวมที่มีตัวหน่วงเริ่มต้นในตัวคือ onsemi NCP45521-L

ทำไมถึงเลือก NVMe แทน SATA SSD

  • ตอนแรกมีแนวคิดจะเพิ่มพอร์ต SATA ด้วย ASM1061 แล้วติดตั้ง SATA SSD ไว้ภายในเคส
  • พื้นที่ระหว่างรางยึดแบ็กเพลนมีพอสำหรับคอนเนกเตอร์ M.2 แม้จะแคบมากจนเหลือระยะสองข้างไม่ถึง 1 มม. แต่ก็ยังติดตั้งได้
  • ถ้าจะใช้ M.2 SSD แบบ SATA ก็ต้องมีคอนโทรลเลอร์สำหรับแปลง PCIe เป็น SATA
    • จะใช้แนวทางเดียวกับ F5-422 โดยใช้ ASM1061 ก็ได้
    • แต่การหา IC ASM1061 แบบแยกชิ้นมาซื้อทำได้ยาก จนต้องถอด IC ออกจากการ์ด PCIe ที่มี ASM1061 มาใช้
  • ส่วน NVMe นั้นเป็น PCIe-based อยู่แล้ว จึงสามารถต่อเลน PCIe เข้าสล็อต M-key M.2 ได้โดยตรงโดยไม่ต้องมีคอนโทรลเลอร์เพิ่ม
  • แม้ SSD NVMe โดยทั่วไปจะใช้ 4 เลนที่ PCIe Gen 3 ขึ้นไป แต่ดีไซน์นี้ใช้เพียง PCIe Gen 2 1 เลน จึงคาดว่าความเร็วจะไม่ได้เร็วกว่า SATA
  • ถึงอย่างนั้น มันก็ไม่ต้องใช้คอนโทรลเลอร์ เดินลายง่ายกว่า และมีตัวเลือก SSD NVMe มากกว่า จึงเหมาะกับงานนี้มากกว่า
  • SSD ที่ใช้จริงคือ Patriot P300 128GB ซึ่งซื้อได้ในพื้นที่ในราคา €14.90
  • เนื่องจากไม่แน่ใจว่า BIOS จะบูตจาก NVMe ได้โดยตรงหรือไม่ จึงเตรียมทางเลือกกรณีแย่ที่สุดไว้ด้วยการเก็บพาร์ทิชันบูตไว้บนแฟลชไดรฟ์ USB 2.0 ภายใน

การทำและทดสอบ PCB ต้นแบบ

  • PCB ใหม่ต้องเข้ากับโครงยึดแบ็กเพลนของเคสให้ได้ จึงต้องกำหนดตำแหน่งของขอบคอนเนกเตอร์ PCIe และรูน็อตให้แม่นยำ
  • ยังต้องคำนึงถึงขนาด PCB และข้อจำกัดด้านการไหลเวียนอากาศด้วย ทำให้ต้นแบบมีความสำคัญไม่ใช่แค่เพื่อยืนยันทางไฟฟ้า แต่รวมถึง ความพอดีทางกลไก ด้วย
  • มีการวัด PCB เดิมด้วยไม้บรรทัดและเวอร์เนียร์ จากนั้นแก้ความบิดเบี้ยวของเลนส์ในภาพถ่ายด้านหน้าแล้วนำเข้า KiCad เพื่อจัดตำแหน่งคอนเนกเตอร์ รูน็อต และเส้นขอบ
  • บนต้นแบบได้ดึงพินที่ยังไม่ยืนยันออกมาเป็น test point และเนื่องจากเพิ่งพบรางไฟ 3.3V ในภายหลัง จึงใส่บั๊กคอนเวอร์เตอร์สำหรับแปลง 5V เป็น 3.3V ลงไป
  • มีการสั่ง PCB 4 เลเยอร์จาก JLCPCB และได้รับของในอีกไม่กี่สัปดาห์
  • นี่เป็นครั้งแรกที่บัดกรีแพ็กเกจ DFN และชิ้นส่วนก็เล็กมาก แต่ก็ตรวจสอบการลัดวงจรระหว่างไฟกับกราวด์ และใช้ภาพระยะใกล้จากสมาร์ตโฟนดูสภาพงานบัดกรี
  • เมื่อนำไปเสียบกับ NAS แล้วบูต BIOS ก็แสดง Patriot P300 128GB ในรายการตัวเลือกบูต จึงบูตจาก NVMe ได้โดยตรง
  • แม้จะหาสาย CLKREQ ที่กังวลไว้ไม่พบ แต่ดูเหมือนว่าจะถูกดึงลงต่ำตลอดจากบางจุดบนเมนบอร์ด ทำให้ REFCLK ยังทำงานได้
    • โดยทั่วไป CLKREQ ใช้ให้ SSD ขอ reference clock เมื่อต้องการ
    • ในดีไซน์นี้ ASPM จะไม่ทำงาน แต่เพราะเป็นไดรฟ์บูตในเซิร์ฟเวอร์ที่เปิดตลอด จึงไม่นับเป็นปัญหาใหญ่
  • หลังเชื่อมต่อแล้ว ฮาร์ดดิสก์ก็ทำงานได้ตามปกติ
  • ต้นแบบที่ทำไว้เพื่อการทดสอบและดีบักกลับใช้งานได้จริงโดยตรง ทำให้จุดประสงค์ของพินที่ยังไม่ยืนยันไม่สำคัญอีกต่อไป

F3 Backplane รุ่นสุดท้าย

  • แม้ต้นแบบจะทำงานได้ปกติ แต่ยังมี test point ค้างอยู่และนั่งเอียงเล็กน้อยภายในเคส จึงทำรุ่นสุดท้าย V1.0 ขึ้นใหม่
  • ในรุ่นสุดท้ายได้ถอดบั๊กคอนเวอร์เตอร์ออก และต่อคอนเนกเตอร์ M.2 เข้ากับ รางไฟ 3.3V ของคอนเนกเตอร์ PCIe โดยตรง
  • ปรับตำแหน่งเล็กน้อยเพื่อลดอาการเอียงของต้นแบบ และถอด test point ออกพร้อมเพิ่มโลโก้
  • ชื่อถูกตั้งว่า F3 Backplane ในความหมายว่าเป็น F2 ที่เพิ่มมาอีกหนึ่ง
  • มีการสั่งกับ JLCPCB อีกครั้ง และ PCB รุ่นสุดท้ายที่ได้รับมาก็ทำงานได้ตามปกติเหมือนต้นแบบ
  • มีการรัน btrfs scrub แบบเต็มกับฮาร์ดดิสก์ และไม่พบข้อผิดพลาด
  • หลังใช้งานระบบบน SSD NVMe มาหลายสัปดาห์ ก็ยังทำงานได้ต่อเนื่องไม่มีสะดุด
  • การบัดกรีคอนเนกเตอร์ SATA ทำได้ยากและออกมาค่อนข้างหยาบ เพราะไม่ได้ใส่ thermal relief ให้กับระนาบกราวด์ภายใน แต่ปัญหานี้ถูกแก้ไว้แล้วในรีโพซิทอรีบน GitHub

ประสิทธิภาพและเอกสารที่เปิดเผย

  • ผล hdparm ของ SSD NVMe เป็นดังนี้
/dev/nvme0n1:
 Timing cached reads:   4554 MB in  2.00 seconds = 2279.68 MB/sec
 Timing buffered disk reads: 1222 MB in  3.00 seconds = 407.22 MB/sec
  • แม้จะไม่ใช่ความเร็วที่โดดเด่นสำหรับ SSD NVMe แต่ก็เป็นผลที่คาดไว้ เพราะใช้เพียง PCIe Gen 2 1 เลน
  • สำหรับการเป็นไดรฟ์บูต ถือว่ามีประสิทธิภาพเพียงพอ
  • โครงการ KiCad เปิดเผยไว้บน GitHub

บทความที่เกี่ยวข้อง

1 ความคิดเห็น

 
GN⁺ 2024-04-30
ความคิดเห็นใน Hacker News

  • วิธีบัดกรีแพ็กเกจ DFN แบบนี้แทบจะเป็นวิธีที่ บ้าสุด ๆ แต่ก็ดูน่าสนุก
    อาจจะใช้งานได้อย่างประหลาด ๆ แต่คงคาดหวังความน่าเชื่อถือที่สม่ำเสมอได้ยาก และน่าจะพอสำหรับโปรเจกต์ครั้งเดียวมากกว่า

    • จริง ๆ แล้วทำสำเร็จทั้ง 8 ครั้ง
      โชคดีที่แผ่นแพดด้านล่างของแพ็กเกจ DFN ยื่นไปถึงขอบทั้งสองด้านเลยทำได้ และคิดว่าวิธีนี้คงใช้ไม่ได้กับ QFN
    • ไม่เข้าใจว่าทำไมต้องใช้ solder paste “มากเกินไป”
      เคยทำงานคล้าย ๆ กันด้วยตะกั่วบัดกรีธรรมดาหลายครั้ง แค่ใส่บนแต่ละแพดให้เผื่อไว้เล็กน้อย แต่หลีกเลี่ยงไม่ให้มากจนเกิดชอร์ต
      ทา flux ถ้าเป็นไปได้ใช้ flux แบบ rosin ที่ยังทนอยู่ได้นานในขั้นตอนให้ความร้อนถัดไป แล้วใช้ปืนลมร้อนอุ่นทั้ง footprint จากนั้นค่อยวาง IC ลงเบา ๆ
      แบบนี้ก็ไม่ต้องเป่าลมร้อนใส่ IC นาน ๆ เพื่อให้ทั้งชิ้นร้อน
    • ผมมองว่าเป็นวิธีที่ใช้ได้เต็มที่
      ถ้าใส่ via บน thermal pad ไว้สักสองสามจุดเสมอ แล้วเปิดทองแดงอีกด้านไว้ via จะไม่ถูก solder mask ปิด และจะดูดตะกั่วส่วนเกินไป
      สำหรับงาน SMD งบต่ำมาก ๆ ก็สามารถใช้หัวแร้งอุ่น thermal pad จากอีกด้านได้
      กดชิปลงไปก็ได้ แต่ต้องระวังการจัดแนวกับแพด
      แทบไม่เคยเห็น solder bridge ใน QFN เลย นอกจากก้อนตะกั่วใหญ่ ๆ ที่ขอบด้านนอก
      ทุกวันนี้ โลหะผสมบัดกรีและ solder mask ช่วยป้องกัน bridge ได้ค่อนข้างดี และตะกั่วมีแนวโน้มจะเกาะกับโลหะมากกว่าอยู่ระหว่างตัวแพ็กเกจกับ solder mask
    • ถ้าขยายแพดจากใต้ชิปออกมาด้านนอกมากขึ้น จะทำให้ การบัดกรีด้วยมือ ง่ายขึ้นมากเมื่อจำเป็น

  • อยากให้การประกอบ NAS สำหรับผู้บริโภคมี มาตรฐานกลาง มากขึ้น
    เคยถาม ASUSTOR มาหลายปีแล้วว่าไม่มีแผนทำ backplane หรือ adapter ที่เข้ากันได้กับ Mini ITX บ้างหรือ
    คงดีถ้าอีกไม่กี่ปีข้างหน้าสามารถเปลี่ยนแค่ backplane ได้ หรือใส่ SBC ในฟอร์มแฟกเตอร์อย่าง Pico ITX ได้
    ไม่ชอบเลยที่พอผ่านไป 5 หรือ 10 ปีแล้วอัปเกรด NAS ให้ดี ๆ ได้ยาก
    ถ้าเปลี่ยนแค่เมนบอร์ดได้ ก็จะอัปเกรด NAS 1Gbps จำนวนมากเป็น 2.5Gbps หรือ 10Gbps ได้ และใช้แชสซีต่อไปได้นานขึ้นโดยไม่ต้องส่งไปฝังกลบ

    • ถ้า Framework เข้ามาในด้านนี้ก็คงดี
      ส่วนประมวลผลเท่านั้นที่เก่า แต่ต้องทิ้งทั้ง แชสซี NAS และ backplane ถือว่าสิ้นเปลืองมาก
      อาจมี synergy กับเมนบอร์ด Laptop 13 ด้วย และยังมี TDP ระดับแล็ปท็อปกับความเป็นไปได้ของ ARM
      แต่ตลาด NAS appliance ดูจะไม่ได้ใหญ่มาก มีแค่กลุ่ม “prosumer” กับธุรกิจขนาดเล็ก และจุดต่างอยู่ที่ซอฟต์แวร์มากกว่าฮาร์ดแวร์
      เหตุผลที่คนซื้อ Synology ไม่ใช่ฮาร์ดแวร์ แต่เป็น DSM
      น่าเสียดาย เพราะเหมือนเคยอ่านที่ไหนสักแห่งว่า Framework ไม่มีแผนทำ vertical integration
      อยากให้มี OS ที่รองรับ Framework แล้วทุกอย่างทำงานได้ดีทันที แม้แต่เรื่องประหยัดพลังงานหรือความรู้สึกของทัชแพด
    • อยากให้ FLASHSTOR ของ ASUSTOR เป็นการ์ดขยาย NVMe แบบ 6/12 bay แทนที่จะเป็นเมนบอร์ดรวม+PCIe switch+CPU บัดกรีติดบอร์ด+RAM บัดกรีติดบอร์ด
      อยากเอาของแบบนั้นไปเสียบกับพีซีทั่วไปเลย แต่เท่าที่หาดูมีแต่รุ่น 4 พอร์ตหรือไม่ก็แพงเกินไป
    • ซื้อบอร์ด Supermicro แล้วทำ backplane เองหรือใช้ของสำเร็จรูป จากนั้นเพิ่มการ์ดขยายได้เท่าที่เมนบอร์ดรับไหวก็พอ
    • แต่ถ้าทำแบบนั้น ผู้ผลิตก็จะขาย แชสซีและเมนบอร์ดราคา 100 ดอลลาร์ ในราคา 500 ดอลลาร์ไม่ได้
      คำตอบก็เหมือนคุณตอบเองไปแล้ว

  • สิ่งที่น่าทึ่งเสมอคือระดับความลึกและความพยายามที่ผู้คนยอมทุ่มลงไปขุดคุ้ย
    ยิ่งเป็นงานที่ถ้าพลาดแล้วเสียเงินจริง ๆ อย่างการโมกีตาร์หรือฮาร์ดแวร์ ก็ยิ่งเป็นแบบนั้น
    คิดว่าก่อนจะลงมือทำโปรเจกต์แบบนี้ทันที คงต้องไปเก็บประสบการณ์ใช้หัวแร้งบัดกรีหรือเครื่องมืองานไม้จากที่อื่นก่อน
    สงสัยเหมือนกันว่าทำไมตลาด กล่องขนาดเล็กที่เป็นมิตรต่อการแฮ็ก ซึ่งทำให้แตะต้องฮาร์ดแวร์หรือซอฟต์แวร์ได้ง่ายกว่านี้ถึงไม่ใหญ่
    คงดีถ้ามี NAS ระดับราคาผู้บริโภคที่ถอดระบบปฏิบัติการออกแล้วเปลี่ยนเป็น OS หรือเคอร์เนลทั่วไปได้
    หรือบางทีผมอาจแค่กลัวเกินไปเมื่อต้องดัดแปลงวัตถุจริง ๆ ที่จับต้องได้

    • ผมประกอบ NAS เองด้วยงบรวม £1000
      มีดิสก์จริง 24TB ใช้งานได้ 16TB (Raid Z2) รัน Ubuntu LTS รุ่นเซิร์ฟเวอร์ และคอนเทนเนอร์ที่ต้องใช้ก็รันบน Docker ผ่าน Portainer
      ไม่ใช่ GUI แบบคลิก ๆ ที่ใครก็ใช้ง่าย และสิ่งอย่าง SMB mount ก็ต้องสร้างเองในเทอร์มินัล แต่ก็ง่ายพอสำหรับการดูแลรักษา
      ฮาร์ดแวร์คือเมนบอร์ด Asrock Rack C246 WSI Mini ITX, RAM ECC 32GB, Intel i3-9100T, ไดรฟ์ NAS IronWolf 4TB 6 ลูก, แชสซี rackmount 2U แบบความลึกสั้น และไดรฟ์บูต Samsung 850 Evo 1TB
      กินไฟตอน idle 23W ถือว่าต่ำพอ และขึ้นไปถึง 65W เมื่อมีโหลด
      ตั้งให้ดิสก์ spin down เมื่อไม่มีกิจกรรม 10 นาที แต่จำนวนรอบโหลด/อันโหลดต่อปีก็ยังอยู่ราว 10,000 ครั้ง จึงถือว่าโอเคเมื่อเทียบกับสเปกที่ 600,000 ครั้ง
    • อาจไม่ใช่ระดับราคาผู้บริโภคทั่วไป แต่ Supermicro ทำฮาร์ดแวร์สำหรับ NAS ได้ค่อนข้างดี
      คุณใส่ไดรฟ์เองและลง OS ที่ต้องการได้
      ผมมีเครื่องคอนฟิก 183TB ที่รัน TrueNAS (ZFS) อยู่ ซึ่งดีมาก
      โดยพื้นฐานคือกล่อง x86 มาตรฐานที่มีสล็อตไดรฟ์ แบ็กเพลน พอร์ต SAS/SATA และความจุคอนโทรลเลอร์เยอะ
      ตลาดมือสองก็ค่อนข้างคึกคัก
      แต่ก็เล็งไปที่คนที่อยากใส่ไดรฟ์มากกว่า 10 ลูกในแชสซีเดียว เลยเรียกว่าเป็นของผู้บริโภคได้ไม่ถนัด
    • สงสัยว่าตอนนี้มีตัวเลือกดี ๆ ไหม
      คิดอยู่เรื่อย ๆ ว่าจะซื้อ NAS สักตัว แต่ไม่อยากใช้ OS ของผู้ผลิตแบบปิด ที่อาจสแกนข้อมูลของผมเพราะการผนวกรวมกับคลาวด์ที่ไร้ประโยชน์หรือเป็นปฏิปักษ์ต่อผู้ใช้
      และก็ไม่ชอบความเป็นไปได้ที่อาจยังมีแบ็กดอร์รหัสผ่านแบบฮาร์ดโค้ดค้างอยู่
    • มี NAS barebone ที่รองรับฮาร์ดดิสก์ 3.5 นิ้ว 2 ลูก, M.2 NVMe 2 ตัว และ LAN 2.5GbE 2 พอร์ต
      คุณภาพ BIOS ไม่ทราบ และไม่มี RAM มาให้ แต่ขยายได้ถึง 32GB ส่วน OS ก็เอามาลงเอง
      รุ่น Intel Alder Lake N100 ราคา $189: https://aoostar.com/products/aoostar-r1-2bay-nas-intel-n100-...
      รุ่น Ryzen 5700 ราคา $299: https://aoostar.com/products/aoostar-r7-2-bay-nas-amd-ryzen-...
    • ถ้ายินดีลงมือเอง ตัวเลือกก็มีค่อนข้างมาก
      บางคนใช้ Raspberry Pi เป็น NAS ซึ่งแม้จะช้า แต่ก็ใช้เป็นระบบสำรองข้อมูลในบ้านราคาถูกได้
      NAS แบบรวมสำเร็จรุ่นเก่าอย่าง DNS-320 ก็รูตแล้วรันสาย Debian ที่ค่อนข้างใหม่และยังมีแพตช์ความปลอดภัยออกได้
      แต่สเปก CPU และ RAM ต่ำมาก จึงต้องคุ้นกับ command line
      อีกวิธีคือซื้อเซิร์ฟเวอร์ HP Proliant รุ่นเก่า (ประมาณ gen8) ใส่ฮาร์ดดิสก์ 16TB 4 ลูก แล้วบูตจากไดรฟ์ลูกที่ 5

  • ผมสงสัยตรงที่ว่า “หัวต่อ USB นี้เป็นแค่ USB 2.0 จึงไม่ใช่ตัวเลือกสำหรับจุดประสงค์นี้”
    ไม่ได้จะกังขาโปรเจกต์อันยอดเยี่ยมนี้ แต่ผมอยากรู้ว่าทำไม USB 2.0 ถึงไม่เหมาะสำหรับ OS ใน NAS
    มันต้องทำอะไรนอกจากอ่านตอนบูต แล้วก็เขียนข้อมูลเล็กน้อยเป็นครั้งคราวหรือ?

    • ผมรัน NAS ด้วยดิสก์บูต USB 2.0 อยู่ ปัญหาเดียวคือ systemd-journald ไม่ได้ถูกออกแบบโดยคำนึงถึงดิสก์ที่ช้า
      ถ้ารันคำสั่ง journalctl กับไฟล์ล็อกย้อนหลัง 6 เดือน จะใช้เวลา 1–2 นาที เพราะรูปแบบการเข้าถึงไฟล์ของ journalctl ไม่ค่อยเหมาะสม
    • ไม่ได้เขียนไว้ในบทความ แต่เครื่องนี้รันงานเซิร์ฟเวอร์เบา ๆ ด้วย และถ้าใช้ USB 2.0 memory มันช้าจนน่าหงุดหงิด
      แน่นอน ผมไม่ปฏิเสธว่าเหตุผลจริง ๆ ที่ทำสิ่งนี้ก็แค่เพราะการนั่งแกะนั่งทำมันสนุก

  • ดูเหมือนเป็นแฮ็กเกอร์ที่แย่นะ
    ผมเคยมีปัญหาเดียวกันคือต้องเสียบไดรฟ์ภายนอกเข้ากับ NAS แต่ก็แค่ใช้ Velcro แปะมันไว้บน NAS

    • สำหรับงานแบบนี้ ปืนกาว คือของที่ใช้ง่ายเข้ามือที่สุด

  • ดูเจ๋งกว่าเคส “คัสตอม” ที่ผมทำจากเลโก้เพื่อใส่ NAS ทำเองที่บ้านมาก
    ผมเสียบฮาร์ดดิสก์ USB 4 ลูกเข้ากับฮับ แล้วต่อฮับนั้นเข้ากับ Nvidia Jetson
    อยากทำให้เป็นชิ้นเดียวกัน และเลโก้ก๊อปก็ถูกมากจนลองผิดลองถูกได้ง่าย
    สนุกดีเหมือนกัน แต่นี่ดูเป็นมืออาชีพกว่ามากจนแอบอิจฉา

  • น่าทึ่งและสง่างาม
    สุดยอดที่มาถึงจุดนี้ได้ด้วยการคาดเดา ลองผิดลองถูกเล็กน้อย ตรวจสอบการนำวงจร และใช้วิธีแทนที่ IC load switch แบบค่อนข้างง่าย ๆ

    • ผมรวบรวมข้อมูลมหาศาลจากหลายฟอรัมและ Stack Exchange และบางอย่างก็ต้องจำใจ ยอมรับว่าเป็นข้อเท็จจริง
      แต่สุดท้ายก็ออกมาดี

  • เป็นวิธีแก้ที่เจ๋งจริง ๆ
    ผมใช้รุ่น 5-bay ของ NAS ตัวเดียวกันอยู่ และติดตั้ง TrueNAS Scale ด้วยการเสียบ Samsung USB memory เข้ากับ USB ภายใน
    เลือกรุ่นที่ใช้กันแพร่หลายสำหรับกล้องหน้ารถของ Tesla เลยคิดว่าอย่างน้อยก็น่าจะทนทานระดับหนึ่ง
    ถึงตอนนี้ก็พอใจ แต่ประสิทธิภาพ CPU ยังขาดอยู่มาก เลยวางแผนจะอัปเกรดเป็นตัวที่แรงกว่า

    • เรื่องประสิทธิภาพ CPU ไม่พอนี่จริงมาก
      เคยคิดจะเปลี่ยนเมนบอร์ดเป็น carrier แบบคัสตอมสำหรับ ARM compute module หรือ Lattepanda mu ใหม่เหมือนกัน แต่ตอนนี้คงต้องใช้โปรเจกต์ใหม่ที่อุตส่าห์ลงแรงทำนี้ก่อน

  • ทำออกมาได้ดี และผมชอบโปรเจกต์แบบนี้ที่ผู้คนควบคุมฮาร์ดแวร์ของตัวเองโดยตรง
    การที่จัดทำเอกสารเผยแพร่ต่อสาธารณะก็เป็นอีกเรื่องที่ควรชื่นชม
    แต่อยากรู้ว่าจะมีปัญหาเรื่องการไหลเวียนของอากาศไหม
    ทั้ง PCB เดิมและ PCB ที่แก้ไขแล้วมีรูขนาดใหญ่อยู่ตรงกลาง ซึ่งคาดว่าน่าจะมีไว้ให้อากาศไหลผ่านเหนือไดรฟ์
    แต่ไดรฟ์ NVMe ไปบังส่วนนั้น
    อาจมีอากาศรั่วผ่านรอบ ๆ ขอบของ NVMe ได้มากพอจนยังระบายความร้อนให้ไดรฟ์ปกติได้ดี และอาจได้ NVMe ที่ระบายความร้อนดีที่สุดในโลก มาเป็นของแถมด้วย
    ถึงอย่างนั้นพื้นที่ก็ดูแน่นมากอยู่ดี

    • ส่วนนี้ผมเองก็กังวลเหมือนกัน
      ผมไม่ได้รู้เรื่องอากาศพลศาสตร์ดีนัก เลยฟันธงไม่ได้ แต่คิดว่าน่าจะมีอากาศผ่านรูไปได้บ้าง
      การขยับสแตนด์ออฟสกรูสำหรับ SSD ไปจนสุดด้านซ้ายของ PCB ก็มีเจตนาให้อากาศผ่านทางด้านขวาได้มากขึ้น
      อย่างน้อยจนถึงตอนนี้ก็ยังไม่รู้สึกว่าประสิทธิภาพการระบายความร้อนแย่ลง

  • ถึงจะไม่ได้มีโอกาสใช้โดยตรง แต่ก็ยังรู้สึกตื่นเต้น
    เวลาเห็นคนเจาะลึกขนาดนี้ เรียนรู้ แล้วแบ่งปันสิ่งที่เรียนรู้ มันดีมากและสร้างแรงบันดาลใจจริง ๆ