项目简介

在完成了LattePanda Mu PCIe 底板 的设计后，我产生了一个大胆的想法：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？

这个看似疯狂的方案，现在通过 PCIe转四路M.2 NVMe 扩展卡（本项目） 实现了。

它的核心功能是将底板上的一路PCIe x4，拆分为4个 M.2 M Key 接口。一面有2个M.2 M Key接口，正反2面，也就是共4个M.2 M Key接口。

每个接口分配 PCIe x1 带宽。这意味着，单卡即可挂载4个 NVMe SSD，实现容量与数量的极致扩展！

正面

背面

技术原理

要实现“一拖四”，需要软硬件的深度协同。

PCIe拆分

LattePanda Mu 拥有9条 PCIe 3.0 x1通道，而底板引出了3个PCIe插槽(1个PCIe x1 + 2个PCIe x4 )。通过修改 BIOS 固件，将原有的PCIe x4通道拆分为四组独立的PCIe x1通道。

时钟扇出

接入多个PCIe设备挑战在于主机的PCIe 参考时钟 (REFCLK) 的不足。Lattepanda Mu仅提供 5路REFCLK，而满配8盘位 + 1个网卡，则需要9路时钟，如何解决呢？

我采用了 Fanout Buffer (时钟扇出缓冲) 方案，选用芯片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。

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：

应用方案：8盘位全固态NAS

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^_^）。

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。

结语

8盘位是对DIY NAS和LattePanda Mu扩展性的一次极限探索。

如本项目的开源设计对您有帮助，欢迎收藏、点赞或关注，谢谢您的支持！

相关资源链接

LattePanda Mu PCIe底板开源工程：https://oshwhub.com/mr_light_up/flexpcieboard

另有4盘位版本（PCIe x2 速率）的开源工程：https://oshwhub.com/mr_light_up/pcie-to-dual-m-2-nvme