湯上りのPC改造記
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外付HDDドライブ (サブタイトル変更)
会社のNTマシンとの接続、ノートPCとの接続を考え、USB2とS-ATAダブルI/F対応のTEACの外付けドライブ用ケースを購入し、その変換基板を組み込んでみました。
また、外付けドライブ(3.5インチHDD)をS-ATA化しました。(今は会社も Win2K となり、もっぱら市販のUSBドライブを使うようになりました)。

ページ内ジャンプ (項番1、2の記事は削除しました)

 3. ポータブルUSB/S-ATAドライブ  外部データ交換をSCSIベースからUSB2/S-ATAに移行しました。
 4. バックアップ用HDDのS-ATA化  メインHDDのイメージバックアップ用の外部HDDを、SCSIからS-ATAに変更しました。
 5. バックアップ用HDDのS-ATA/USB化  メインHDDのイメージバックアップ用の外部HDDをS-ATA +USB のデュアルインターフェースに。
 6. S-ATA HDD内蔵 S-STA/USBドライブ  メインHDDのイメージバックアップ用ドライブ(S-ATA/USB)の内蔵のHDDをS-SATA化。

3 ポータブルUSB2/S-ATAドライブ
外付けはすべてSCSIとしていた私も、さすがに最近のSCSI離れの進行で不便が生じています。会社のNTマシン、ノートPCに対応でき、速度も速い外付けドライブを目指していましたが、まさにこの要求に答えてくれるものが発売されました。

ティアック システム クリエイト社 (http://www.tsc.teac.co.jp/) から2003年6月に発売された、USB2/S-ATA対応の外付けドライブ用のケース= CS-35SAU(8000円台)がその答えでした。 3.5インチドライブ用で、電源部はACアダプタタイプで5Vと12Vを供給します。この電源給電には別の方法があり、同じティアックから発売のS-ATA PCIボード(IF-11LSA)から専用ケーブルで電源を供給する方法も可能です。 手持ちのシステムトークスのS-ATAボードも同様な電源給電コネクタが準備されていますが、コネクタに互換性がないことを、本ケースを購入したあと知りました(概観は似ているのですが、規格や標準はないのでしょう)。

3枚の写真は、基本動作・性能チェック用に「本来」の組み立てを行ったものです。 USB2もS-ATAもほぼATA接続に近い速度が観測され(50MB/sec程度出る)、このケースに搭載のUSB2、S-ATAとも十分早い速度が出ていることが確認できました。

会社のNTマシンにS-ATAのPCIボードをさせば、HDDの速度限界いっぱいの高速データ転送が期待でき、ノートPCにはUSB2で接続できるという訳で、2.5インチHDD用ポータブルドライブの製作熱が高まりました。
さて、ティアックのケース内の変換基板(左の写真)ですが、小型外付けドライブを作るうえで大きな問題があります。基板が大きいのです。 できれば100mm幅のケースに入れたいのですが、オリジナルは120mm程度あります。

さて、基板を眺めていたら、USB2、S-ATA用のLSI以外に汎用部品で構成した回路が見つかりました。これが基板の右側の多くを占めています。 回路を解析してみると、何のことはない、5V、12V入力の電圧が異常な高い電圧になったときに内部の給電をしゃ断する保護回路と、片方の電源が不足していると、パネルLEDを赤く光らせる回路と判明。
写真の黒枠部がそれです。
HDDが2.5インチなら電源は5V単一で済むし、ケース内部に電源を搭載すれば、誤って別の電圧を加える心配もありません。 つまり、これら保護回路はなくても問題はありません。

以下 改造・製作編:

結果、基板の右側はすっぱり切り落とされました。通常、この程度切り落とすとジャンパ線とか必要なものですが、実はまったくありません。 楽勝でした。電源は写真右上(黄色と黒)の5Vのみ給電しています。
 
なお、背の高いケミコン類は大容量のセラミック・チップに交換し、基板部品の全高を下げています。
IDEのコネクタも高さを考慮して、アングルタイプに交換しています。

(それにしても、グランドプレーン部の部品ランドが単に部品穴を開けたランドで、サーマル対策がなく、半田吸い取りがなかなかできないのには参りました。)
電源は、ポータブルSCSIでも使っていたスイッチング電源式の5V(公称1A)レギュレータを搭載しています。 今回はケースを小型化したため電源部とHDDが一部重なるので、0.5mmプラスチック板で、しっかり絶縁をしています。
写真は、HDD、内部ケーブル組み込み前の状態です。今回のケースは150 x 100 x 35mmで、従来は長さが200mmだったのを50mm短縮しています。それだけに、内部レイアウト設計は結構微妙でした。
HDDとケーブルはこんなかたちで組み込んでいきます。 HDDはおなじみの東芝MK3019(5200rpm)タイプです。
ケーブルは市販の2.5-3.5インチ変換ケーブルの長さを調整しただけで、改造はシンプルです。
完成状態です。 本来はS-ATAとUSB2の使用はできません。あくまで写真用です。電源スイッチはありません。

さて、HDDドライブとしての性能ですが、以下のようになりました。

条件: Win XP、 HDBench 3.40、 FAT32(内周)、100MBサイズ
結果:

I/F      Read    Write    Random Read   Random Write
USB2    24817   22913    7943          11456     kB/sec
S-ATA   26069   27688     9475          12003     kB/sec

S-ATAはドライブの実力いっぱいの性能がでています。 USB2は10%程度性能低下が見られますが、まあ許容範囲でしょう。 SCSIのときに比べ50%以上高速化されており、大変満足しています。

会社のマシンがせめてWin 2000になってくれたら、USB2のみのドライブで済むので市販の小型ケースを買ってくれば済むのですけどね......。

4 バックアップHDDのS-ATA化
外部ドライブの完全S-ATA化です。
I-Oデータの外付けSCSIドライブの中身を取り出し、S-ATAケーブルの延長ケーブルを自作して組み込みました。内蔵ドイラブは、S-ATA品をそのまま使いました。
まだ受け側のコネクタは市販されていないので、PCI用のS-ATA基板のコネクタ部を切り出し、S-ATAのケーブルをカットして接続しました。
なにせ、周波数が高いので、ケーブルのグランド部は、銅版のバンドを使い、しっかりした、低インピーダンスのグランド接続を実現しています。
最長1mまでという規定に対し、8cmほどオーバということになりますが、まあ、いいでしょう。

アルミのLアングル版に基板をボンド付けし、もともとSCSIのコネクタがあった穴の部分にネジ止めで固定しました。
ドライブはMaxterの6Y120M0(7200rpm、S-ATA、120GB、8MbyteBuffer)を使いました。S-ATA対応なので、I/Fの変換基板は不要です。
全容量をFAT32 単一パーティションとしています。

下の写真は完成状態です。

完成後、HDBench (3.40)でベンチマークを測定してみました。(100MBサイズ、Windows XP MB=X5DAL-G)

Read     Write     Random Read    Random write   
50770    58447    11657        25696   kB/sec

まあ、IDE単品とほとんど差のない特性でした。 SCSIの時よりも早いです。ReadのほうがWriteより早いのは、不思議な結果ですが、何度やっても、この関係はくずれません。
それにしても、S-ATAのコネクタ部はなんとも頼りない構造ですね。何かにぶつけたら、簡単に壊れそうです。
でも、値段が安いので、壊れた時には、ケーブルを交換しましょう。 Adaptecあたりの純正のSCSIケーブルが10,000円近くすることを考えれば、700円前後のS-ATAのケーブルはタダのようなものです。 しばらくは試験運用してみます。

5 バックアップHDDのS-ATA/USB2化
ポータブルのドライブでTEACのケースから取り出したS-ATA/USBのデュアルI/Fボードを試しました。 ディスクトップPCにはS-ATAで接続し、高速性とブート可能な点を活かし、一方ノートPCにはUSBでつなぎ、簡便性を利用したいと考えました。
ただ、TEACの基板は面積が広い上に厚みがあり、I/OデータのHDDケースには入らないという問題がありました。

今回、左の写真のNOVAC 「3.5"HDDはいーるKIT Super」を購入しました。S-ATAとUSB2デュアル対応です。内部の基板がどのような面積か、厚みはどうか不明の状態で、思い切って購入しました。結果はOKでした。

速度を試して見ましたが、S-ATAはIDE並み速度、USB2は30MB/secの一般的シーケンシャル速度が出ていました。

I/Oデータのケースに入れるのは、TEACといい、このNOVACといい、私の好みのデザインではないことと、ACアダプタがあることです。机の周りにこれ以上ACアダプタを増やしたくないので。

問題は基板の広さでした。HDDと重なる形態になります。ただ、基板側裏のクリスタルだけが邪魔でしたので、写真のようにクリスタルの部分だけシャーシに穴を空けて対応しました。それ以外は、結構あっさりと組み込みができました。

お約束ですが、S-ATAのケーブルとUSBのケーブルは、写真用に同時接続しているのであって、同時使用はできません。
完成して1ヶ月程度使っていますが、なんら問題は発生していません。S-ATAモードでせっせとメインのSCSI HDDのバックアップを取っています。もっとも、いくらIDE接続並みの速度 (50MB/sec のシーケンスリード速度) が出るからと言って、バックアップの所要時間はほとんど短くはなりません。

外付けドライブについては、これで落ち着こうと思います。上記Maxtor のS-ATA HDDの直接接続はもう止めています。

なお、これまで、変換基板式、HDDダイレクト接続といろいろS-ATAを試してみました。Serial ATAタイプのHDDの直接接続では、Intel 845PE搭載のマザー+S-ATAボードとNorton Gohstを組み合わせたバックアップが途中で止まるような現象がありました。 S-ATAを外付けで使い、相性問題を避けるには、現時点で変換基板付が無難なような気がします。特に、外付けS-ATA用に設計されたTEACやNOVACの基板は、それなりに安心感があります。
なお、セカンドマシンはGIGABYTEのGA-8IG1000MK(865Gチップ)ですが、オンボードのS-ATAに接続し、これでも問題なく動作しています。

( 実は、一時、バックアップもUSB2にしようかと考えていた時期がありました。 SuperMicroのボードでは Norton GohstがサポートするPC-DOS上のUSB2ドライバで動作していました。しかし、上記セカンドマシンに搭載された865GチップのICH5は、本日時点でもNorton Gohstがサポートしておりません。NECチップ搭載のUSB2ボードを使えばOKなのですが、オンボードのUSB2を完全にOFFしないといけないので、前面ポートや内蔵機器へのUSB2接続が不便になります。結果USB2をバックアップHDDのI/Fに使うのは断念しました。)

6 S-ATA HDD内蔵 S-ATA/USBドライブ
外付けHDDドイラブについては、項番5で紹介のドライブで、機能・性能面で特に不満はありませんでした。ただ、PC本体側のHDDがSATA化したのに伴い、このドライブだけパラレルATAというのは、HDDの流用の関係でチョット不便になってきました。 そこで、システムからパラレルHDDを全廃すべく、最近手に入るようになった 内蔵HDDがS-ATA対応のS-ATA/USB対応の方式に変更することにしました。
手に入れたのは、NOVACの 「3.5"HDはいーるKIT STAT Combo USB」という商品です。この商品は、S-ATA HDDのインタフェースをそのまま外部に取り出す方法でなく、変換ICが入って、S-ATAからS-ATAに変換する方式になっています。 結果2つ利点があります。それはアクセスLEDが駆動できること、内部配線の差し替え等なく、ただ外部のコネクタを差し替えるだけで、S-ATAかUSB2が選べることです。 もう1社の製品は、内部の接続で、S-ATA専用か、USB2専用かを選択する方法で、趣旨に合いません。またアクセスLEDがないのも不便です。

例によって、ACアダプタ式ですで、不便です。 また、ケースの入れ替えをすることにしました。
商品オリジナルの電源は、12Vのみを供給し、内部のDC-DCコンバータで5Vを生成する方式です。 あたらに用意するケースには5V、12Vの電源が用意されていますので、DC-DCコンバータは不要です。 上の写真はNOVACオリジナルの内部構造です。

今回、HDDは 日立のT7K250シリーズを選びました。


新たなケースは、ジャンク屋で見つけた I-Oデータの40G SCSIの外付けドライブのケースです。3000円での購入でした。
基板は、チョットやすりで寸法を調整する程度で入りました。 12V--> 5VのDC-DC回路の部品を取り去り、ケースにある12V、5Vを直接基板の回路に接続しました。アクセスLEDはケースにもともとあるLEDの配線を入れ替えするだけでした。
改造としては簡単なほうで、一番手間だったのは回路ではなく、バックパネルでした。
速度は、ドライブが日立の新世代品ということもあり、S-ATAではシーケンシャルリードで60MB/secに到達しました。 USB2は、30MB/secと、USB2としては一般的な(さみしい)数値です。
使いはじめて1月がたっていますが、トラブルなく、順調に動作しています (写真で、S-ATAとUSB2のケーブルを共に挿していますが、あくまで写真用で、実際は排他使用です)。


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