【开源】太疯狂了，小伙用8张硬盘，手搓全固态NAS
我做了一个8盘的全固态NAS！
在分享设计方案之前，我想先唠唠，我为啥做这个项目。
事情是这样的。
我之前设计了一个LattePanda Mu PCIe 底板，用来外接万兆网卡、NVMe扩展卡和显卡。
主要实现网络加速、存储扩展、本地AI计算。
俗话说的好，人往高处走，水往高处流。
——我能否进一步挑战其扩展能力，同时接入8个SSD + 1个网卡，搭建一台8盘位的全固态NAS？
这样一来，我就能部署本地AI模型仓库，拥有更快的持续读写和调用速度，以及更大的储存空间……
这个看似疯狂的方案，我通过一个PCIe转四路M.2 NVMe 扩展卡（本项目） 实现了！
设计方案如下↓
一、硬件设计
1.1 主要硬件参数
- PCIe 时钟缓冲：9DBL411BGLFT
- DC-DC 降压：SY8156IADC
- PCIe/M.2 连接器：91302-32-067RDM
1.2 技术原理介绍
实现“一拖四”，要软硬件的深度协同。
首先，是PCIe拆分
之前做的LattePanda Mu 拥有9条 PCIe 3.0 x1通道，所以，这次我设计的底板引出了3个PCIe插槽，1个PCIe x1+2个PCIe x4 。
接着，修改 BIOS 固件，再将原有的PCIe x4通道拆分为四组独立的PCIe x1通道。
接着，时钟扇出
接入多个PCIe设备的挑战在于主机的PCIe参考时钟 (REFCLK) 的不足。
之前设计的Lattepanda Mu，仅提供5路REFCLK，而我想要的是满配8盘位+1个网卡，这需要9路时钟，如何解决呢？
我采用了 Fanout Buffer (时钟扇出缓冲) 方案。
我选用了芯片9DBL411BGLFT (立创商城编号 C2649348)。该芯片能把输入的1路参考时钟，经过内部整形与缓冲，输出为4路独立时钟。因此，扩展卡只需占用一路时钟信号，即可同时驱动4个 PCIe 设备，完美解决了时钟资源短缺的问题。
依此类推，再配合2张此类扩展卡，即可轻松接入8个NVMe SSD和1个网卡，硬件框图如下：
终于，8盘位全固态NAS新鲜出炉！
有了“满血”的硬件支持，我使用：
- 2块 PCIe 转四路 M.2 扩展卡
- 8块 NVMe SSD
- 1个 2.5G 网卡
- 1个 LattePanda Mu核心模块
- 1块 LattePanda Mu PCIe底板
搭建出了一台全固态的“存储怪兽”，如下图。
当然，若对网络传输速度有更高需求，也可选用RTL8127万兆网卡（价格略高^_^）。
二、实测展示
原理完美，实战表现如何？现在，咱们来看看吧。
首先是硬件识别：如下图所示，成功识别了1张网卡和8块NVMe SSD，所有设备均工作在PCIe x1速率。
接着进行性能测试：随机选取一块SSD进行连续读写测试，如下图所示，读写速度表现稳定，符合PCIe x1速度的预期。
小编OS：
小编自己偷偷算了一下DIY成本：
按照现在固态硬盘的价格来说。
DIY一个64TB规格的，预计要1万多了，貌似和买一个差不多了？（除非你之前囤了很多便宜的内存条哈哈，毕竟本项目的PCB是可以免费打板的尺寸，能节约一点点成本）。
怪不得作者说这是一个疯狂的方案，确实有点小疯狂呢~
但是确实很酷！
开源网址：https://oshwhub.com/mr_light_up/pcie-x4-to-four-m-2-sockets