デュアルCPUマシンを作る(13) - RAIDアレイの艤装

　こちらは、HDDとATX電源ユニットとを接続する、「フラットモジュラーケーブル」です。

　HDD側が、SATA（15ピン）コネクタで、ATX電源ユニット側が、molexの5pinコネクタ（Mini-Fit Jr.シリーズ）になっています。

　HDD側のSATA電源コネクタは、通常は4つのコネクタが接続されていますが、こちらも、今回は3つしか使わないため、1つは途中でカットしています。

　このフラットモジュラーケーブルを2本使用し、6本のHDDをATX電源ユニットに接続します。

　で、ですね。

　ケーブルを改造しているうちに、すごいことを思い付いてしまいました。0xF9F8

　SATA電源コネクタには、5本の太いケーブルが接続されていますが、

　実際には、1本のケーブルに、3つの接点を持ったコンタクトが付いています。

　よって、3つ × 5本で、15ピンとなっています。

　で、Serial ATAの仕様を調べてみると、SATA電源コネクタの11番ピンには、「アクティブLED / スピンアップ制御」という信号が出ています。

　この信号を使えば、個々のHDDのアクティブ状態が分かるのではないかと・・・。

　RAIDコントローラーの基板上からも、「Global Act」（Global Active LED）という信号が取り出せるようになっています。（加えて、「Global Fault」いう信号も）

　ただ、こちらの信号は、その名のとおり、どれか1つのHDDでもアクセスされていたら、アクティブになってしまいます。

　やはり、NASのストレージのように、個々のHDDのアクティブ状態が知りたい訳です、チカチカと。0xF9CF

　と、いうことで、さっそくコンタクトを改造。

　3つの接点のうち、両隣の9番ピンと12番ピンとを、ミニニッパで切り落とし、ミニ平ヤスリで形を整えておきます。

　ちなみに、画像では分かりませんが、コンタクトは、上面と下面の2枚構造になっていて、オス側のコンタクトピンが入ってきた時に、上下のコンタクトでピンを挟み込むようになっています。

　コンタクトピンを改造したことにより、4本目のケーブルは、11番ピンの信号だけを取り出すことができます。

　なお、9番ピンと12番ピンは、GNDなので、標準の状態では、11番ピンは、GNDに落とされていることになります。

　えっ？　9番ピンと12番ピンとを切っちゃって、GNDはどうするのかって？

　2本目のケーブル（4～6番ピン）もGNDで、これは生きているので、問題なっしんぐ。（と思う）0xF9C7

　と、いいつつ、念のため。

　「HUS728T8TALE6L4」の仕様上の最大電流（HDD本体ラベルに記載）は、+5Vが0.7A、+12Vが0.9Aで、計1.6A。これが1本のケーブルに3台接続されるので、合計4.8A。

　対して、SATA電源コネクタの1ピンあたりの定格電流は1.5A。これが3ピンまとめて1本のケーブルになるので、合計4.5A。

　よって、GNDのケーブルが1本減って、2本目のケーブルだけになったとして・・・、う～ん、ちょっと足りない。0xF999
（ケーブルの太さは、AWG18なので、十分ですが）

　まぁ、3台のHDDが激しく読み書きされたとしても、+5Vと+12Vが同時に最大電流を迎えるとは考え難いので、良しとしよう。

　いずれにしても、この改造をすると、1本のフラットモジュラーケーブルには、3台のHDDを接続するのがギリギリで、4台は危険、ということになるかと。

　と、いうことで、フラットモジュラーケーブルを、さらに改造。

　各コネクタから、「アクティブLED / スピンアップ制御」信号を取り出すとともに、+5VとGNDを取り出せるようにしています。

　5本あるSATA電源コネクタの、4本目のケーブルを抜くことになりますが、せっかく「フラットケーブル」になっているので、これを最大限に活かすことにします。

　一般的には、4本目のケーブルを抜くので、3本目と4本目、5本目と4本目のケーブルを切り裂いて分離することになります。

　これだと、一番端の5本目のケーブルが、宙ぶらりんになってしまいます。

　そこで、5本目のケーブルを切り離し、4本構成のフラットケーブルにし、4本目のケーブルを、コネクタの5本目（13～15番ピン）となるよう、入れ替えます。

　molexのコネクタ（Mini-Fit Jr.シリーズ）を引き抜くには、専用の引き抜き工具を用いました。

　フラットモジュラーケーブルを改造し、個々のHDDのアクティブ状態が拾えるようになったところで、「LEDチカチカ回路」を作ります。

　「アクティブLED / スピンアップ制御」信号は、オープンコレクタ出力（負論理）なので、デジタルトランジスタ（RN2201）を使って反転し、緑色LEDを点灯させます。

　RAIDコントローラーの基板上からも、「Global Act」と「Global Fault」を取り出し、緑色LEDと赤色LEDを点灯させます。

　回路を解析したところ、アクティブで+1.6Vが出ていました。いわゆる、低輝度な（レガシーな）LEDの定格電圧です。

　この電圧では、高輝度なLED（+3.0V等）を定格でドライブできないため、デジタルトランジスタを挟んで、+5Vを電源電圧として点灯させます。

　また、こちらは、フォトカプラ（TLP2531）を使って、RAIDコントローラーの回路からは、電気的にアイソレートしています。

　自作回路の裏側。

　配線をパズルのように工夫して、ワイヤー配線は1ヶ所だけに抑えました。

　このような感じで、スタックボックスに固定します。

　底面には、ゴム足を貼り付けておきました。

　HDDを6本も取り付けると、約4kgもの重量となることから、メンテナンス時に、机上などに安定的に静置するためです。

　「フラッシュバックアップユニット」を取り付けたところ。

　HDDをスタックボックスに組み込む前に、さらなる工夫をしておきます。

　今回、PCファンやDCポンプ（いずれもPWM制御）をきめ細かく制御するために、EK Water Blocksの「EK-Loop Connect」を用いています。

　「EK-Loop Connect」には、3つのサーモセンサーを取り付けることができますが、3つ目のポートが空いていることから、HDDの温度を拾って、PCファンの回転数を制御することにします。

　画像左側は、「EK-Loop Connect」付属のサーモセンサーで、右側は、熱伝導両面テープです。

　熱伝導両面テープを、適切な大きさに切り出し、サーモセンサーをHDDに貼り付けておきます。

　ラジエーターの時と同様、PCファン用のケーブルを作製します。

　「EK-Loop Connect」で、PCファンをPWM制御するとともに、「SCKM-1000」（PCファンコントローラー）で、回転数をモニターできるようにしています。

　6本のHDDを組み込んだところです。

　HDDの強制冷却用の静音ファン、noctuaの「NF-A12x25 PWM」を取り付けたところです。

　サーモセンサー付きのHDDは、PCファンから最も遠く、温度が高くなりそうな、一番奥で真ん中のHDDとしました。

（画像は、Porsche AG.より拝借）

　組み立てた後に気が付いたのですが、なんとなく、Porscheの空冷エンジンの構成に似ているような・・・。

　同じ6発（6台）ですし。0xF9CF

　SATAケーブル、SATA電源ケーブル等を配線したところです。

　かなりの配線量となりました。

　「フラッシュバックアップユニット」のバッテリーパックに接続するケーブルも、改造します。

　改造にあたり、Molexのモジュラーハウジングに適合する、コンタクトピン（オス）を調達しました。

　上段が標準の状態で、下段が加工後の状態です。

　引き回し距離を想定し、かなりの“シャコタン仕様”としました。

　RAIDのスタックボックスを、PCケースにビルトインしたところです。

　設計通りといえば、その通りですが、水冷ループのフィッティングとのクリアランスは3～4mm程度と、ギリギリでした。

（つづく）