Das TerraPi Alpha ist ein 3D gedrucktes Case für en Raspberry Pi 4B, an dessen Unterseite eine 2,5″ Festplatte oder SSD montiert werden kann.
Case TerraPi Alpha
Das Gehäuse wird von inux3d.com vertrieben. Es existieren zwei Versionen, eine, in der du eine SSD verbauen kannst und in der anderen zwei. Außerdem kannst du zwischen Farben rot, schwarz und blau wählen.
Lieferumfang
Das TerraPi Alpha wird in fünf im 3D-Drucker gedruckten Einzelteilen geliefert, dazu kommen noch zwei Tütchen mit den benötigten Schrauben.
Zusätzlich benötigst du noch einen 40*40mm Lüfter mit 5,0V Anschluss verbauen. Ich habe noch einen Lüfter mit blauen LED gefunden, die dem Aufbau einen etwas mystischen Anstrich verpassen.
Dazu habe ich eine SanDisk SSD Plus mit 240GB drunter geschraubt.
Um die SSD per USB 3.0 anzuschließen, benötigst du eine USB 3.0 Bridge. Achte darauf, dass diese UASP (USB attached SCSI Protocol) unterstützt, damit dein Raspi auch von der SSD booten kann. Ich habe einen Adapter von Sabrent verbaut, der sich als JMicron Controller am USB-Bus meldet.
GPIO
Die GPIO Pins bleiben gut zugänglich. Der Lüfter belegt natürlich die beiden Pins für die Stromversorgung belegt (5V/3,3V und Masse).
Temperaturmessung
Da ich Schussel den Lüfter zunächst falsch herum montiert hatte (Murphy, irgendwann erwische ich dich!), hier zunächst mal eine Messung, wenn der Lüfter die warme Luft vom Raspberry Pi wegsaugt:
Mit meinem Übertaktungsskript messe ich eine Starttemperatur von 38,9°C und eine Endtemperatur von 54,5°C.
Da mir das zu warm ist, habe ich die Lüfterhalterung wieder abgeschraubt und den Lüfter um 180° gedreht neu angeschraubt. Außerdem habe ich ein Set von Aluminium-Kühlkörpern auf die Chips geklebt. Wenn also die Luft auf die Platine bläst, erhalte ich folgende Messwerte: Starttemperatur 33,1°C, Endtemperatur: 41,3°C.
Da die Temperatur der SSD nach oben zum Raspberry Pi steigt, ist es wichtig, diesen gut zu kühlen.
I/O Performance
Die I/O Performance ist nicht vom Gehäuse abhängig sondern vor allem verwendeten USB-SATA Adapter.
Für die Messung der Übertragungsgeschwindigkeit zur SSD benutze ich dieses Skript
#! /usr/bin/bash
#inspired by Sun Knudsen
# create the test files
echo "preparing tests"
sysbench fileio --file-total-size=8G prepare > /dev/null
# Test with 16K block size, random read/write
echo "run test with 16K block size"
sysbench fileio --file-block-size=16K --file-total-size=8G --file-test-mode=rndrw --threads=$(nproc) run
# Test with 1M block size, random read/write
echo "run test with 1M block size"
sysbench fileio --file-block-size=1M --file-total-size=8G --file-test-mode=rndrw --threads=$(nproc) run
# cleanup the test files
sysbench fileio --file-total-size=8G cleanup
Das Skript legt mit sysbench zunächst eine Reihe von Testdateien an und misst in einem ersten Durchlauf die I/O Performance mit 16K Blockgröße und in einem zweiten Durchlauf mit 1M Blockgröße. Mich interessiert hier nur das Ergebnis des zweiten Durchlaufs.
| Gerät | Lesen (MB/s) | Schreiben (MB/s) |
|---|---|---|
| TerraPi Alpha USB3.0 SATA | 4,77 | 3,14 |
| HomeServer M.2 SSD | 229,00 | 159,50 |
| MicroSD | 12,11 | 7,85 |
Die I/O Performance des Sabrent Adapters ist desolat, zum einen ist USB 3.0 ein Flaschenhals und der verwendete JMicron Chip scheint sonderlich für hohe Geschwindigkeiten gebaut zu sein.
Allerdings habe ich beim Zusammenbau des TerraPi Alpha nie auf eine hohe Performance der SSD geachtet.
Da mir diese Werte aber als viel zu niedrig erschienen habe ich in einem weiteren Test die SSD nicht direkt an den Raspberry Pi angeschlossen, sondern einen USB-Hub mit eigener Stromversorgung dazwischen gesetzt. Dann steigen die Werte auf 35,43 MB/s beim Lesen und 23,46 MB/s beim Schreiben. Es sieht so aus, als würde der Adapter zwischenzeitlich mehr Strom vom USB Port fordern als dieser liefern kann.
Umbau 02.06.23
Da mir die SSD Performance keine Ruhe lies, habe ich den Raspberry Pi jetzt etwas umgebaut. Zum einen habe ich DietPi aufgespielt und ich habe den Sabrent Adapter gegen einen Jsdoin USB 3.0 to SATA Adapter mit einem JMS567 Controller ersetzt. Jetzt erhalte ich beim Lesen 110,87 MB/s, beim Schreiben 73,75 MB/s. Dieser kommt ohne einen aktiven Hub auf diese Werte.
Fazit
Das TerraPi Alpha Case gefällt mir recht gut, es ist sehr kompakt und bietet Platz für eine 2,5″ SATA III SSD. Störend ist nur das relativ lange Kabel des USB/SATA Adapters. Es ist mir mehrmals im Weg gewesen. Da ein Betrieb des TerraPi Alpha ohne Lüfter nicht sinnvoll ist, geht von dem Gerät ein ständiges, wenn auch sehr leises Betriebsgeräusch aus. Da dies vom eingesetzten Lüfter abhängig ist, spare ich mir eine genauere Messung. Vielleicht findest du einen du einen Lüfter, der leiser ist als meiner.
Der CSI-Konnektor zum Anschluss eines Kamera-Moduls wird vom Lüftersockel vollständig verdeckt. Außerdem sitzt eine der Befestigungsmuttern direkt über der Buchse. Der DSI-Connector zum Anschluss eines Displays ist aber problemlos zugängig.
Falls es dir auf die I/O Performance ankommt, solltest du besser zu einem Case mit M.2 SSD greifen, da USB 3.0 die SATA SSD zu sehr ausbremst.