Hone.のたま~に戯言

パソコン好きなおじさんのブログ。一言「私はジャンクスキー(笑)」

いろいろ問題点が出てきましたw

2015年02月06日 01時16分20秒 | 改造
 完成した(暫定ですが・・・)TeraTower-i3ですが、使っているうちに色々と問題点が出てきました。ほとんどがNUC基板であるIntel DC3217BYの仕様なので致し方ないところです。


↑完成したTeraTower-i3

 TeraTower-i3はマザーボードにIntel DC3217BYというNUC規格の小型マザーボードを内蔵した多段USB2.0 HDDケース改造PCです。当初HDDを8台内蔵しようと考えていたのですが、購入できたUSB2.0 HUBが7ポートしかなく、マザーであるDC3217BYにもUSBポートが少ないという理由でHDDを7台内蔵しています。本当は8台目のHDDも内蔵可能なのですが、あとから追加したUSB2.0 HUBと信号変換基板の相性が悪く認識不良を起こしたために現在は信号変換基板、HDD共に繋いでいません。


↑150×340×340(mm)という比較的省スペースPC

問題点というのは・・・

 チップセットから出ているUSB2.0の信号の取り方の問題で、内蔵のUSB2.0ヘッダーやフロントUSBポートの速度が思い通りに出せない。簡単に説明するとマザーボード内で1個のUSB2.0ポートを5分岐しているため、そこから接続されるUSB機器すべてが1ポートのUSB2.0の帯域を共有している。そのためTeraTower-i3に接続されているHDDやLANアダプター、地デジチューナーのすべてがUSB2.0の帯域を取り合っているということです。推測ですがマザーの内部USB2.0ヘッダー、MiniPCIeのUSB信号、mSATAのUSB信号、フロントUSBポートが同じ信号を共有している可能性があるということです。

なぜそう感じるか?

 内蔵しているHDD7台は1ポートのマザーボード内部ヘッダーから7ポートUSB2.0 HUBを使って分岐接続しています。その時の転送速度はおおよそ20MB/s。最近になってWindows8.1のUSB接続したHDDプロパティーの変更で20MB/s出せるようになりました。そしてそのうちの1台に大きなファイルを転送している最中にフロントUSBポートから信号を取っている地デジチューナーを起動すると、HDDの転送速度が20MB/sから9MB/s程度まで落ちてしまうからです。この時のCPUの負荷は約70%程度でまだま処理には余裕があるように思います。

そして問題はこれだけではなく・・・

 地デジチューナーを起動しTV番組を視聴し初めて約15~30分程度の間に画面と音声が止まっていまい視聴できなくなります。調べてみるとB-CASカードを認識できなくなってしまっているようです。こうなった場合、一度地デジ視聴ソフトを終了して再度ソフトを実行すればまたある程度TV番組を視聴できますが、最悪TeraTower-i3を再起動しないとダメな時もあります。おそらくはUSB2.0の帯域が足りないから映像のデコードとB-CASのスクランブル解除コードの突合せ時に遅延、またはエラーが発生するのではないかと考えています。


↑後ろから。12センチFANで熱対策も万全

リアにあるUSB2.0ポートだと・・・

 マザーのI/Oパネルにあたるリア側の2つのUSB2.0ポートに地デジチューナーを接続し、同じようにTV番組を視聴すると上で書いたような不具合が起きないようです。(少なくても3時間以上は視聴できていました)

これらの検証結果から

 I/Oパネル以外のUSB2.0信号はチップセット1箇所のUSB2.0信号をHUBで分岐して各部に配線している可能性がある。少なくとも内部ヘッダーとフロントUSBポートはほぼ間違いなし。

どうしてこうなった?

 Windows8.1のデバイスマネージャーでUSB周りを確認してみると、2つのIntel(R) 7Series/C216 Chipset Family USB Enhanced Host ControllerとUSB Root HUB、5つのGeneric USB Hubがあり、簡単にいえば最低1つのホストコントローラーに5ポート分の内部USB HUBがあって分岐していますよということですね。おそらくI/Oパネル側とフロントUSBポートは別ホストコントローラーであると判断できます。これなら接続した機器の速度低下は納得できます。

チップセット内部のUSB2.0の状態(推測ですが)

 Intel(R) 7Series/C216 Chipset Family USB Enhanced Host Controller 1
  ┃
  USB Root HUB
   ┣ Generic USB HUB ━ フロントUSB2.0ポート
   ┃             ┃
   ┃           4ポートUSB2.0 HUB
   ┃             ┣ 地デジチューナー
   ┃             ┣ フロントUSB2.0ポート
   ┃             ┗ 8台目HDD接続用(未接続)
   ┣ Generic USB HUB ━ 内部USB2.0ピンヘッダー1、2
   ┃             ┣ USB LANアダプター
   ┃             ┗ 7ポートUSB2.0 HUB
   ┃                ┗ HDD 1-7   
   ┗ Generic USB HUB ━ mSATA USB、MiniPCIe USB
(緑色の文字の部分がTeraTower-i3で増設した部分)
  
 Intel(R) 7Series/C216 Chipset Family USB Enhanced Host Controller 2
  ┃
  USB Root HUB
   ┣ Generic USB HUB ━ I/Oパネル側USB2.0ポート1、2
   ┗ Generic USB HUB ━ HDMI USB出力(?)

こんな感じではないでしょうか。

ということは

 マザーボードの内部USB2.0ポートとフロントUSB2.0ポートは最低でも1つのホストコントローラで共有されている形になるためUSB2.0接続HDDと地デジチューナーは同時には使えない。さらには現時点では地デジチューナーは内部ヘッダーには繋げてはいけないということになります。

最終的には・・・

 使えない機器は取り外しておくのが全体的なパフォーマンス維持のためには必要なことだと思います。ですからフロントUSB2.0ポートを使っている4ポートUSB2.0 HUB、地デジチューナ、8台目HDDは撤去するのがよろしいでしょうね。


↑I/Oパネルの様子。地デジチューナは外すのか~

教訓

 ・マザーボードのUSB2.0ポートはすでにHUBで分岐しているので規格公称値通りの転送速度は出ない。
 ・各ポートはHUBで分岐しているので同時使用時には転送速度が落ちる場所がある。
 ・マザーボードの内部ヘッダーにHUBを繋いで機器を増設することはお勧めできない。
 ・チップセットのUSB2.0ポート表記を鵜呑みにしてはいけない。


ま~あれですよね

 マザーボード内でUSB2.0信号がHUBで分岐しているなら、チップセットのUSB2.0表記も10ポートなどと書かなくてもいいんじゃね?と思いたくなりますね。書くなら「2つのホストコントローラを搭載し最大10ポートの接続に対応」と書くべきだと思います。それなら「あ~内部はHUBで分岐しているな」と気づく人がほとんどだと思います。

 以上、TeraTower-i3の問題点と対応(?)が判明しました。せっかく搭載したUSB2.0 HUBと地デジチューナーを外さなくてはいけなくなりましたがUSB2.0という物を再勉強する機会に恵まれたということで理解しようと思います。
コメント