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番長皿屋敷の使い方


ポートマルチプライア PM5P-SATA2 を使って
番長
皿屋敷で大容量外付けハードディスクケースを作る


作業は必ず手袋をはめて行ってください。金属のエッジで手を傷つける場合があります。
ポートマルチプライア(Port Multiplier)はポートマルチプライヤと表記する場合が一般的ですがここでは原語通りポートマルチプライアで統一してあります。
ポートマルチプライアPM5P-SATA2はシリコンイメージ製のSATA2チップ以外で稼動する場合、Portをひとつしか認識できなかったり本来5Port認識するはずが4Portのみの認識になったりする場合があります。従って使用するSATA2カードやRAIDカードはシリコンイメージ製のチップが搭載されているものをお勧めします。

自作外付けハードディスクケース番長皿屋敷
HDDBS-16Bの使用例

■方針

なるべく安く大容量で安定した外付けハードディスクケースを作る。





■材料

外付けハードディスクマウンター金具 番長皿屋敷 HDDBS-16B ×1

コストパフォーマンスに優れた自作ハードディスクケース番長皿屋敷
HDDBS-16B


ポートマルチプライア 玄人志向製 PM5P-SATA2 ×3

ハードディスク大量増設の決め手PM5P-SATA2ポートマルチプライア
PM5P-SATA2

ポートマルチプライアPM5P-SATA2について
番長皿屋敷を製品化するにあたって500GBハードディスク7台をストライプ(RAID0)し3.5TBの論理ディスクを作成して無停止24時間稼動で1ヶ月間連続コピーを行ってポートマルチプライアPM5P-SATA2の安定性を試験した。その間1度の停止もエラーもなく実験は終了した。SATAソフトRAIDカードSii3124との相性は抜群で一部でささやかれている廃熱不足による不具合は現行品では一切認められなかった。しかし初期不良は若干率あるらしく主にその症状はシリコンイメージ製のSATAカードでも5port全部認識しないというものだ。入手したらまず全ポートにハードディスクを接続し初期不良の機能不全が無いか確認しよう。

windows2003server/PM5P-SATA2赤基板・ヒートシンクなし版で実験

5mmLED(コード長50cm) ×13
ポートマルチプライア起動ランプも欲しければ+3。その際、50cmではケーブル長が足りなくなるので、10cm単芯LED延長ケーブルが8本必要

ハードディスクケースのアクセスランプに使用するLED ハードディスク増設用ラックに設置できるLEDは直径5mm
アクセスランプ用LED


フロッピーディスク用電源分岐ケーブル
通常ATX電源にはフロッピーディスク用電源コネクタが2系統しかない。ポートマルチプライアの電源コネクタがフロッピーディスク用コネクタと互換なので、ハードディスク用4pinコネクタからフロッピーディスク用電源コネクタに変換する延長コードが1本必要になる。

ハードディスク用電源からFD用電源に変換するコード
フロッピーディスク用電源分岐ケーブル

ATX430W電源 ×1

ハードディスク増設時に必要になるATX電源
ATX430W電源

ハードディスク締結用インチネジ

×52+ATX電源用4本
ホットボンド
アクセスLEDを金具に締結する際使用する。また各コネクタも締結後にゆるみ止めのためホットボンドを使用するとよい。

E-SATAケーブル(1m) ×3
PCとPM5P-SATA2接続用。PM5P-SATA2側はE-SATAのI形コネクタ。PC側はつなぐポートの形状に依存する。PC側がSATAのL型コネクタ(エル型)であればI形コネクタ(アイ型)とL形コネクタ(エル型)のケーブル。PC側がI型コネクタ(アイ型)であれば、I型コネクタ(アイ型)とI型コネクタ(アイ型)のケーブルが必要。

内蔵用SATAコネクタL(エル)型
L形コネクタ(エル型)

外付け用E-SATAコネクタI(アイ)型
I型コネクタ(アイ型)

SATAケーブルコネクタI型(アイ型)

×13
クリップ
ATX電源ショート用。

ビニールテープ

ロックタイ
ナイロン製の線を束ねる帯

92mm-25mm厚1800rpm以下のファン ×7

ハードディスクにやさしい1800rpm以下の回転数を持ったファン
92mm-25mm厚ファン

ハードディスク用電源4pin→SATA電源変換ケーブル

(必要数)
ハードディスク用電源分岐ケーブル

(必要数)
3.5インチSATA2ハードディスク

×13







■製作開始

 手順
  @HDDBS-16Bにアクセスランプを取付ける。
  AHDDBS-16BにポートマルチプライアPM5P-SATA2を取付ける。
  BATX電源を取付ける。
  Cファンを取付ける。
  DE-SATAとアクセスランプの配線をする。
  Eハードディスクを取付ける。
  F設置場所に設置する。

@ HDDBS-16Bにアクセスランプを取付ける。
アクセスLEDを金具裏面から差込み、裏面からホットボンドを流し込み締結する。

ホットボンド以外の締結方法としてOリングを使用する方法があるが、PM5P-SATA2のアクセスランプは常時点灯型であるため相当熱くなり、ゴムの劣化が早く進行するのでお勧めできない。ただ通常のSATAカードやIDEカードのアクセスランプはアクセス時に点灯するタイプなのでOリングでの締結も考えられる。(その際のゴム寿命は不明)

ハードディスク締結用インチネジ ハードディスク締結用ゴム付き防振型インチネジ
アイネックスPB-024R
アイネックス社からゴムワッシャー付きインチネジが発売されているが、このゴムリングの部分を取り外して、HDDBS-16とLEDの締結に利用する。

1.ゴムリング付きネジからゴムを取り外す

 ゴムの部分を斜めに押さえながらネジを左に回すとゴムリングがとれる。

ハードディスク防振用ゴム付きインチネジネジからゴム部分だけを取る

2.LEDをHDDBS-16Bと締結する

LEDをHDDBS-16Sのアクセスランプ用穴に裏側から差込、表からLEDに取り外したゴムリングを通してとめる。かなりゴムを広げるので根気強く作業する。また取り付けのあと、LEDとゴムのきわをドライバーで押し込むとしっかり締結される。
※本体下面で線を切らないように注意する。

アクセスランプのLED取付けようにゴムリングを使用するハードディスクマウンターにアクセスランプを付けたところ ハードディスクマウンターにアクセスランプを付けたところ正面図

A HDDBS-16BにポートマルチプライアPM5P-SATA2を取付ける。

1.取付け方法を決める

玄人志向製PM5P-SATA2の取付け方法は2通りある。

★PM5P-SATA2をHDDBS-16Bの外側に取付ける方法で標準的な方法

使用段階ではE-SATAの入力(PC側)がHDDBS-16Bの内側、ハードディスクとハードディスクの隙間部分になり、SATAの5つの出力(HDD側)は外側になる。

ポートマルチプライアPM5P-SATA2の取付け方
HDDBS-16Bの裏側から見た写真。左外側にPM5P-SATA2が見える。


ポートマルチプライアPM5P-SATA2の取付け方正面図
HDDBS-16Bの外面右側にPM5P-SATA2がある。

★PM5P-SATA2をHDDBS-16Bの内側に取付ける方法

PM5P-SATA2を1台搭載ごとにハードディスク1台分のスペースを消費するため、ハードディスク搭載台数が少なくなる。代わりにHDDBS-16Bに搭載するファンでPM5P-SATA2を常時冷却が可能である。

ポートマルチプライアPM5P-SATA2の取付け方2
HDDBS-16Bの内部にPM5P-SATA2がある。

ポートマルチプライアPM5P-SATA2の取付け方正面図2
外側にはE-SATAのPC側からの入力コネクタ差込口がある。

2.PM5P-SATA2をHDDBS-16Bに取付ける

PM5P-SATA2をHDDBS-16Bに標準的な方法で外側に取付ける際、PM5P-SATA2付属のネジを内側から締めることになるが、通常のねじ回しでは大きすぎて入らないのでグリップの短いドライバーか精密ドライバーを使用してネジを締める。

PM5P-SATA2付属のネジはハードディスクで使われるインチネジではなくミリネジなので注意しよう。
PM5P-SATA2のネジ穴は相当硬いので、取付け前に大きなドライバーを使って一度ネジを完全に締めてネジの通りを良くしてから取付けすることをお勧めする。

ポートマルチプライアPM5P-SATA2付属のミリネジ 精密ドライバー
PM5P-SATA2付属のミリネジ 小型精密ドライバー

B ATX電源を取付ける。

1.常時電源がONに出来る様にATX電源を改造する

  ハードディスク増設用にATX電源を改造するを参照。

2.HDDBS-16BにATX電源を取付ける

HDDBS-16Bの右側からATX電源を差込み、左側でネジ止めする。

ハードディスク増設金具電源部分アップ 自作ハードディスクラックATX電源取り付け図
HDDBS-16Bの右側からATX電源を差込み、左側でネジ止めする

C ファンを取付ける。

ファンをHDDBS-16Bの裏側から入れ、表側からファン付属のネジで取付ける。

慎重にネジ止めしないと、一箇所だけが締まり、ファンのプラスチックが割れてしまうことがあるので注意する。
LEDなどの線をかみこまぬように注意する。

ハードディスクマウンター金具完成図アップ
ファンを取付けた様子

D E-SATAケーブルとLEDの配線をする。

ハードディスクを取付けてからではPM5P-SATA2のE-SATAの配線が出来ないので、あらかじめ内側からコネクタを挿しておく。さらにLEDの配線も後で付けると混乱するのであらかじめ配線しておく。
またSATAケーブルが曲げられた際にコネクタの接触不良が発生しないようにホットボンドでコネクタ-ソケット間を止めておくとベストだ。


配線を束ねる場合、左右両側面後方に数箇所穴が開いているのでそれを利用してロックタイなどで締結してもよい。

E-SATAの差込 自作ハードディスクマウンター金具の配線図
配線の様子

E ハードディスクを取付ける。

1.ハードディスクの配置

ハードディスクを満タンに配置する場合は問題はないが、番長皿屋敷はハードディスクそのものを構造の一部としている為、ハードディスク搭載台数が少ない場合、構造強度不足から振動が発生する場合がある。また金具を床面に固定しない場合、重心が高い位置にあると転倒しやすくなる。これらの場合はハードディスクの配置に工夫が必要になる。

段数 配置
16段目 ATX電源
15段目 ATX電源
14段目 ATX電源
13段目 HDD
12段目 -
11段目 -
10段目 HDD
9段目 -
8段目 -
7段目 HDD
6段目 -
5段目 HDD
4段目 HDD
3段目 HDD
2段目 HDD
1段目 HDD
金具を固定しない場合

段数 配置
16段目 ATX電源
15段目 ATX電源
14段目 ATX電源
13段目 HDD
12段目 -
11段目 HDD
10段目 -
9段目 HDD
8段目 -
7段目 HDD
6段目 -
5段目 HDD
4段目 -
3段目 HDD
2段目 -
1段目 HDD
金具を固定した場合

最上段(ATX電源搭載時は13段目)と最下段にハードディスクを配置する。
  →構造を強化する。
最上段にハードディスクを設置できない場合や、電源による振動を軽減する場合は電源マウント部背面の構造強化用ダミーハードディスク取り付けスペースに故障して使わなくなったハードディスクを取付け構造を強化する。
ハードディスク間の隙間を空けすぎない。
  →隙間が多いとHDDBS-16Bの側板が振動する場合がある

本体を固定しない場合なるべく下段から設置する。
  →重心を低くし、転倒を避ける。


2.ハードディスクの締結

ハードディスクをネジ止めする場合、平らなところにHDDBS-16Bを置いて行う。すべてのハードディスク締結ネジを軽くとめて(すでに設置してあるハードディスクがある場合、それらのネジすべてをいったん緩めて)から、その後きつくネジ止めを行う。(本体のゆがみを防止するため)
またきつく締結しないと振動発生の原因となるので全て締めた後にもう一度まし締めを行う。







■ハードディスク配線の注意事項

電源やデータケーブルが後々緩んだり抜けると厄介なので、試運転で動作確認後、接続部分すべてをホットボンドやシールで補強しておいたほうがよい。また電源の分岐に際しては、ほぼ等分に分岐する様にし1回線に電源が集中しないようにする。多段分岐した場合、ATX電源の容量に余裕があっても末端で電圧低下がおき問題が起こる場合が多い。スピンアップなどコンピュータのフェーズによって必要電源容量が変化するので今現在問題がないといって、将来の保証を得たわけではないことを知っておこう。
またしつこいようだが、分岐コネクタなども一つ一つ丁寧にホットボンド付けすることをお勧めする。

HDD劣化の原因と対策
  のページにハードディスクやファンの必要な電源容量が記述してあるので一度そちらを参照されたい。









■設置場所

転倒防止のためなるべく本体下面の穴を使って、床や台、広い板などに木ネジを使って固定する。またハードディスク番長などの金属の上に設置する場合振動を防止するため硬質ゴム(15cm×15cm×5mmが300円くらいでホームセンターで販売されている。2枚必要)を敷き、その上からタッピングビスで留める。

転倒すると思わぬ事態が発生するので注意が必要である。例えば転倒時に接続コードが抜けずE-SATAやSATAのコネクタが接続してあるPCIカードが破損したり、マザーボードの同様コネクタ部分が破損したりする恐れがある。転倒防止策およびコード引っ掛け対策は真剣に考えるべきである。









■完成

これで1TBのハードディスクを13台収納すれば13TBのハードディスクケースの完成だ。現在のマザーボードではマザーボード本体でSATAやIDEで10台前後接続できるものが多い。PCIスロットやPCI-Xスロットで3スロット空きがあれば、ポートマルチプライアに接続可能なSilliconImage社製チップを搭載した4ポートのSATA-2カードが5000円前後で販売されている。これを利用すればPCIスロット数3×ポート数4×ポートマルチプライア分岐数5=60台接続できる。またPCI-Eスロットも3スロットあるものがあり、そのうちビデオカードが1つ占有するものの残り2スロット使える。2000円程度のポートマルチプライアが使用できるSATA2ポート品を導入したとして残りPCI-Eスロット数2×ポート数2×ポートマルチプライア分岐数×5=20台接続できる。
 これをすべて足し合わせれば、普通のマザーボードでも合計90台以上のハードディスクが接続でき、2007年夏現在で販売されている際大容量のハードディスクは1TBなので、がんばれば90TBシステムは構築が可能ということになり、これだけあれば死ぬまで使っても使い切れないのではないだろうか。しかしそんな巨大システムでも番長皿屋敷は7台で実現できる。








■実施例

ハードディスク大量増設用ケース番長皿屋敷使用例





自作外付けハードディスクケース番長皿屋敷
番長皿屋敷で多量に搭載されたハードディスクの例

SATAとポートマルチプライアを使用した場合(番長皿屋敷×3台使用)
3.5インチハードディスクSATA 500GB×38台 250GB×1台 IDE 300GB×1台 
120GB×1台
合計20.1TB 42台

番長皿屋敷なら楽勝です。



実際に動いているところを見てみる。実況生中継(WEBカメラ)
番長皿屋敷シリーズのページに戻る。
ショップ・ハードディスク番長で購入する。


ポートマルチプライア(Port Multiplier)はポートマルチプライヤと表記する場合が一般的ですがここではポートマルチプライアで統一してあります。



ハードディスクの寿命
外付けハードディスクケース

外付けHDDケース

外付け ハードディスク ケース 自作金具番長皿屋敷紹介ページ 外付けハードディスクケース 金具使用例
ユーザー使用例
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ショップハードディスク番長で購入する
ポートマルチプライア PM5P-SATA2 を使用して ハードディスク ケース を作る。

ハードディスクが長寿命化するハードディスクケース



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趣旨及び注意事項

 このページは理由なきハードディスク拡張をし続ける粋人のために作られた。PCに比類なき多量のハードディスクをいかに設置するかを研究、実験、報告するページである。ここに記載された内容は、筆者本人が信じて疑わないことであるが、世間的に必ずしも正確であるとは言えないことを宣言しておこう。またこのページを参照しての実験はすべて自己責任で行ってほしい。なおその結果について当局は一切関知しないからそのつもりで。リンクについてだが、無断でおおいにやっていただきたい。それはこのページ内に筆者が製造販売している番長グッズが存在しているため、宣伝したいからである。よろしくおねがいいたします。


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