前回、IntelのN-6300というminiPCIeの無線LANカードをご紹介しましたが、これをminiPCIeで組込ボードに接続するにはどうすればよいか?調べてみました。

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  • Raspberry Pi 3 B+にはminiPCIeがついてなかった
薄々気づいてましたがRaspberry Pi 3 B+にはN-6300を接続するためのminiPCIeがありません。困ったなぁ…。昔持ってたけど断捨離で捨てちゃったIntelのGalileo(廃版)にはminiPCIeが付いてたんだよな。今持ってるボードでPCIeがつながらないか調べてみたらJetson Nanoが対応してそうだがM.2なので今回はパスi.MX6 Sabre Liteも対応してそうでminiPCIeの変換ボードがありそうということが分かった。今回はi.MX6 Sabre Liteを選択。
Raspberry Pi 3 B+ なし
Raspberry Pi 1 なし
Dragonboard 410c なし
Altera DE0 nano SoC なし
NXP i.MX6 Sabre Lite(Boundary Device)あり(但し変換ボードが必要)
NVIDIA Jetson Nano あり(但しM.2)
ちなみにJetson NanoのM.2はこんな感じ
IMG_20190917_060817
ちなみに、M.2(エムドットツー)って旧称:NGFF(Next Generation Form Factor)だそうで。
M.2(エムドットツー)(旧称: Next Generation Form Factor、NGFF)は、コンピュータの内蔵拡張カードのフォームファクタと接続端子について定めた規格である。M.2はmSATAの後継として開発された。機能性に優れカードの幅や長さについてもより柔軟性を持つことから、SSDやそれを組み込むウルトラブックやタブレットコンピュータなどの小さいデバイスに適した規格とされる。

M.2は本質的にはSATA Expressの小型版といえる。M.2の提供するバスインターフェイスは論理的にはSATA Expressの上位互換である。M.2はSATA Expressの持つPCI ExpressとSATA 3.0との互換性に加えて、USB 3.0との内部互換性を備える。M.2端子には一つ以上の切り欠きがあり、組み合わせで機器のタイプを示す。 M.2の拡張カードには、Wi-Fi、Bluetooth、GPS、NFC、デジタルラジオ、WiGig、WWAN、SSDなど様々な機能を持たせることができる。バス方式はPCI Express、Serial ATA 3.0、USB 3.0(USB 2.0と下位互換)の三種類が提供される。SATA規格ではrevision 3.2で新たにM.2についてのハードウェアレイアウトを定めている。

M.2は4つのPCI Expressレーン1つのSATA 3.0 6Gbpsポートを一つの端子内に備えており、PCI Express機器とSATAストレージ機器をM.2カードとして接続することができる。PCI Expressレーンはストレージ機器から見て通常のPCI Expressと全く同じに、追加の抽象化なく接続できる。2013年12月、PCI-SIG(英語版)は、M.2規格 1.0でM.2について定めている。
  • i.MX6 Sabre LiteにPCIeを増設するには?

さて、i.MX6 Sabre Lite。要は下の写真の黄色枠にピンヘッダが出てるので、ここからminiPCIeに変換すれば良いのだろう。しかしPCIeみたいな高速I/Fをこんなピンでつないで信号品質を保てるのだろうか…。
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ちょっと調べたら出てきた。Boundary Devices ドーターカードとOEMボード
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 Boundary Devices Nit6X_PCIEに詳細が載ってる。
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この写真はだけでは良く分からないので…。
Nit6X_PCIEaaa
 Nit6X_PCIE データシートを見たところ違う画像があった。通販サイトの画像と違うがどっちが正しいのだろうか。ちなみに私が持ってるSabre Liteはジャンパを挿すらしい。
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更にNit6X_PCIE(公式)を見るとこんな画像が出てくる。なんか通販サイトの画像と違うけど、型番は一緒だしデータシートの画像と同じなのでこれが正しいのかな?

mPCIE daughter board for i.MX6 boards Compatible with Nitrogen6X and BD-SL-i.MX6 boardと書いてあり一安心(取り急ぎポチった)。
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  • USB3.0からminiPCIeを引っ張れないか?
とりあえずi.MX6ボードにminiPCIeを拡張できる目途が立ったのだが、USB 3.0規格のFAQ(1) ―― 信号波形からSuperSpeed USBを理解しようにある通り、USB3.0はPCIeと物理層が一緒みたい。それならUSB3.0に対応してるRaspberry Pi 4のUSB3.0ポートをminiPCIeに変換できるアダプタは無いものか?

色々調べたが現時点(2019年9月)ではドンピシャな製品は無いようだが類似のことを考えた人がいるのを発見。ina_aniさんのツイートを見るとRaspberry Pi 4のUSBはPCI Express接続なのでUSBコントローラを剥がしてPCIeボードを繋いだという人がいるみたい。
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ツイートから飛ぶとHACKADAYというサイトのGiving The Pi 4 PCI Expressという記事が出てくる。現状ここまでやりたいわけではない。単にUSB3.0からminiPCIeが引っ張れればよいのだ。まぁいつか製品化する人が出てくるだろうと思うので、しばし待つことにした。

続く

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