मेरे होम NAS के लिए नया backplane बनाना

 (codedbearder.com)
2 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2024-04-30 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें
  • PCIe backplane विकसित करने की प्रेरणा
    • Terramaster F2-221 NAS पर NixOS इंस्टॉल करते समय OS स्टोरेज के लिए बाहरी USB SSD जोड़ना झंझटभरा था, इसलिए अंदरूनी स्टोरेज डिवाइस लगाने का तरीका सोचा गया
    • NAS मदरबोर्ड पर PCIe x4 स्लॉट था, इसलिए इसे उपयोग करने का तरीका खोजा गया
  • PCIe backplane का विश्लेषण
    • उसी निर्माता के 5-बे मॉडल F5-422 की review तस्वीरों का विश्लेषण करके यह पुष्टि की गई कि SATA पोर्ट की संख्या बढ़ाने के लिए ASMedia ASM1061 PCIe-SATA controller के 2 यूनिट इस्तेमाल किए गए थे
    • F2-221 मदरबोर्ड के PCIe pinout का reverse engineering करके यह पुष्टि की गई कि ASM1061 के लिए PCIe lane वायर की गई थी
    • PCIe signal analysis के जरिए TX, RX, REFCLK pair की पहचान की गई और pinout table तैयार की गई
    • backplane के power section circuit का विश्लेषण करके यह समझा गया कि यह hot-plug के लिए load switch और slow starter से बना है
  • प्रोटोटाइप निर्माण
    • PCIe की 1 lane का उपयोग करके NVMe M.2 SSD लगाने का फैसला किया गया। यह SATA से सस्ता था और इसे लागू करना भी आसान था
    • मौजूदा backplane के आकार और screw position की सीमाओं को ध्यान में रखकर connector और components की placement की गई और PCB डिज़ाइन किया गया
    • JLCPCB से बनवाए गए PCB पर parts माउंट करके NAS में लगाकर टेस्ट किया गया, और यह पुष्टि हुई कि boot संभव है
  • अंतिम संस्करण निर्माण
    • प्रोटोटाइप की समस्याओं को ठीक करके और अनावश्यक test points हटाकर अंतिम संस्करण PCB तैयार किया गया
    • NAS में लगाने के बाद यह बिना किसी समस्या के काम करता पाया गया और लंबे समय से स्थिर रूप से उपयोग में है
    • अंतिम design files GitHub पर सार्वजनिक कर दी गईं

GN⁺ की राय

  • यह Terramaster NAS की आंतरिक संरचना और backplane डिज़ाइन का विस्तृत विश्लेषण करने वाला एक दिलचस्प उदाहरण है। ऐसी स्थिति में जहाँ निर्माता की ओर से पर्याप्त जानकारी नहीं दी गई, reverse engineering के जरिए मनचाही कार्यक्षमता हासिल करने का प्रयास विशेष रूप से उल्लेखनीय है
  • मौजूदा PCIe lane का उपयोग करके सस्ती और तेज़ NVMe SSD को OS boot drive के रूप में इस्तेमाल करना प्रभावशाली है। SATA controller जोड़ने की तुलना में यह लागू करना आसान है और फिर भी पर्याप्त performance देता है, इसलिए यह एक व्यावहारिक विकल्प लगता है
  • hot-plug सुविधा के लिए load switch और slow starter circuit के विश्लेषण वाला भाग प्रभावशाली है। यह power section डिज़ाइन में ध्यान देने योग्य बातों को अच्छी तरह दिखाने वाला उदाहरण है
  • इस लेख में PCB डिज़ाइन की प्रक्रिया, समान ज़रूरत वाले अन्य NAS उपयोगकर्ताओं के लिए अच्छा संदर्भ बन सकती है। हालांकि Terramaster की warranty या NAS operating system compatibility जैसे पहलुओं पर भी साथ में विचार करने की ज़रूरत हो सकती है
  • ऐसा लगता है कि लेखक का PCB डिज़ाइन अनुभव बहुत अधिक नहीं है, लेकिन चरणबद्ध prototyping और समस्या-समाधान की प्रक्रिया प्रभावशाली है। इस तरह के trial and error के जरिए सीखना electronic design skills को बेहतर बनाने में सहायक हो सकता है

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1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2024-04-30
Hacker News टिप्पणी

सारांश:

  • DFN package soldering के समय माइक्रोस्कोप के बिना सिर्फ power और ground के बीच short की जांच की गई और मोबाइल फ़ोन कैमरे से क्लोज़-अप लिया गया। stencil के बिना DFN package solder करने के लिए pad पर ज़्यादा solder paste लगाकर IC को दबाकर बैठाया गया, फिर Hot Air Station की गर्मी से solder पिघलने पर IC थोड़ा ऊपर उठा और उसे tweezer से दबाने पर अतिरिक्त solder solder mask के ऊपर बाहर की ओर निकल गया; यह तरीका प्रभावी रहा। यह थोड़ा पागलपन भरा है, लेकिन मज़ेदार methodology है।
  • उम्मीद है कि consumer NAS बनाने में और ज़्यादा standardization हो। ASUSTOR को Mini ITX compatible backplane/adapter बनाने का सुझाव दिया गया ताकि कुछ वर्षों बाद backplane बदला जा सके। अगर motherboard बदलकर 1Gbps NAS को 2.5Gbps या 10Gbps में upgrade किया जा सके, तो chassis की उम्र बढ़ सकती है।
  • जैसे guitar या hardware mod करते समय असली पैसे गंवाने का जोखिम रहता है, वैसे प्रोजेक्ट्स में लोग खुशी-खुशी गहराई तक उतरते हैं, यह प्रभावित करता है। यह भी सोचने वाली बात है कि hardware या software को आसानी से modify किया जा सके ऐसे hackable small box के लिए बाज़ार इतना छोटा क्यों है।
  • NAS की external drive समस्या को Velcro से NAS के ऊपर चिपकाकर हल किया गया।
  • Lego से बने homemade NAS case की तुलना में यह प्रोजेक्ट कहीं ज़्यादा शानदार दिखता है। USB hard drive को hub से जोड़कर Nvidia Jetson से कनेक्ट करके खुद बनाया गया।
  • उसी NAS के 5-bay version में Samsung USB stick का उपयोग करके TrueNAS Scale install किया गया। Tesla dashcam में व्यापक रूप से इस्तेमाल होने वाला उत्पाद चुना गया ताकि कुछ हद तक durability सुनिश्चित हो। CPU performance कम पड़ रही है, इसलिए इसे ज़्यादा शक्तिशाली चीज़ से upgrade करने की योजना है।
  • Mac पर ZFS install करके एक single USB drive पर चलाकर देखा गया, लेकिन file copy करते समय system प्रतिक्रिया देना बंद कर देता था और mouse, keyboard disconnect जैसे लक्षणों के साथ I/O performance काफ़ी गिर जाती थी। CPU usage 400% तक पहुंच गया, लेकिन सटीक कारण पता नहीं चल सका।
  • अनुमान, trial and error, circuit inspection, और load switch IC को बदलने जैसी कोशिशों के ज़रिए चौंकाने वाला और elegant परिणाम हासिल किया गया।
  • यह ऐसा शानदार प्रोजेक्ट है जिसमें हर चीज़ पर Arduino को गोंद से चिपकाने वाला तरीका नहीं अपनाया गया।