JetsonNano2GのUSB3.0接続SSD動作確認とファン交換

JetsonNanoのSSD起動動作確認とWifiのUSBドングル動作確認を行った。細かい数字はない。とりあえず動くかどうか、体感で速いか遅いか程度の確認になる。ついでにCPUファンの交換も行った。こちらは全然熱くないのでCPU温度を測ってみた。



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いつも通り失敗談から。SSDをUSBメディアにするケースなのだが、手元にあったもののうち一番信頼があるだろうと思われる電源付きのモノを使った。RaspberryPiにしろJetsonNanoにしろ多くの電力を使わずに動作しているので本体からの電力に寄らず起動するものが良いかと思ったから。しかし、電源を入れても接続しなおしても認識しなかったり電源ランプが心細かったりで自分の中で信頼性がひくくなったのでごく普通のケースに交換した。随分前から使っていた機材なので耐久年数を超えているのかもしれない。ケースを交換したら問題なく動作した。

SSDをUSBに繋いでの起動に関して、インストールから行ったのだが、SSDにインストーラーを保存してJetsonNanoに接続して起動させたがどうも上手く行かない。RaspberryPiなら問題なく出来たので深く考えなかったのがトラブルの元。調べてみるとブートに関するフォルダ内のコンフィグにSDカードから起動か、USBメディアから起動かを明記する部分があった。以下のサイトを参考に修正した。

Jetson NanoをUSBメモリから起動する方法
https://qiita.com/kitazaki/items/8894eb37bd7dceed7992

ここのフォルダにたどり着くにはLinuxでないとパーティションが閲覧できない。なのでJetsonNanoをSDカードで起動してSSDを接続してフォルダを開いた。修正する時に権限の問題でファイルが保存できなかった。これは「chmod」というコマンドを使ったのだが、変更に管理者権限が必要で「sudo chmod」とする必要があった。テキストを編集して保存することができた。

CPUファンに関しては動画に延々と作業が映し出されているからご理解いただけるかと思うが、ネジがはまらなかった。ケース付属のネジも苦労したがここまでじゃなかった。最終的にはピンセットにテープを貼ってそこにナットを乗せてはめることに成功したが、それを思いつくまでピンセットを持つ力加減で四苦八苦してしまった。

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SSDへのOSのインストールは出だしの躓きはあったものの、概ね問題なく完了した。動作確認だが、比較しないと気が付かない程度の速度の向上はあった。RaspberryPiの時もそうだったのだが、重い処理をすると多少改善が見られる。ただ、起動に時間がかかっているものが劇的に速くなるという感じではない。要するにSDカードもそれなりに速いので比較すると劇的な向上にはならない、と言う事だと思う。

SSD接続の利点は大容量が安いという事。増設も楽だし使い勝手も良い。M.2を想定すると割高になるし接続機材もひつようになるのでまた別のジャンルになるかと思う。
欠点は大きい事、そしてUSBのポートを占領してしまう事である。ファイルサーバーの類として設置して使うなら問題ないかもしれない小型のLinuxサーバーとして壁掛けも可能だと思う。センサーを付けたり小型モニタをつけたりして温度計湿度計目覚まし時計兼ファイルサーバーみたいな運用も可能だと思う。

USBドングルのWifiはあっけない程に使用できた。USBポートに差し込んで右下のアイコンをクリックするとSSIDの一覧が出てくるので選んでからパスワードを入力して待つだけ。使ったのはBuffaloのものなので偶然メジャーでドライバーが対応していたのかもしれないが。古い機材だし購入当時から高速通信には対応していないという安さが売りの商品だったので、もっと大量なデータ通信が必要な場合はちゃんと選定する必要があるかもしれない。

ファンの交換作業は非常に手間取った割に成果はあまり無かったと言って良いかと思う。今回ファンを交換したのには二つの理由がある。一つは自分が持っていた静音ファンの性能が知りたかった。買って10年間一回も回していなかったので気になってはいた。実はネットワーク機材が熱暴走しないように取り付けるとかを考えてはいたのだが実現しなかったというのが実際のところ。
もう一つは、今後ではあるが、RaspberryPiにもファンをつけようかと思っているので、その機材として確保したかった。RaspberryPiにはPC用のファンを接続するソケットが無い。JetsonNanoケースに付属していたファンはピンで刺すタイプなので、ケーブルの長ささえ許せば接続可能だろう。
他にもPCショップで購入したファンなのだから安いケースに付属している機材より効率が良いかもとか、見栄えがするのではないかとか、ファンの速度を調整することが可能なのではないかとか、思うところはあった。

ファンの取り付けに苦労した事を除けば作業は問題なく進んだ。結果、ファンなしで起動直後が46度程度、PCファンが40度程度、付属のファンが38度程度だった。PCファンが思ったより温度が高かったのは経年劣化でファンのベアリングの油が変質しているのかもしれない。電源投入当初、ファンが回らず手で勢いをつけてやっと回り始めたから。使い込んでいくうちにこなれて温度も低下するかもしれない。
PCのファンに関しては起動後もソフトウェアを動作させて計測したところ43度前後まで上昇した。今日の気温との兼ね合いもあるとは思われるので数値そのものよりは、温度差が重要かとは思う。

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とりあえず、持ち歩きが出来ていつでも使えるPCという方向からは随分と離れてしまった。モバイルPCとしてノートPCがあって更に小さいUMPCがあってタブレットやスマホがあるけど、どれもウェアラブルPCではないとは思う。最終的にはRaspberryPiZeroとかPicoとかのサイズまで下げて行きつつモニタ類や入力デバイスを選定して組み合わせる事が出来るパターンが見つかればと思う。

JetsonNano2Gを購入

RaspberryPiに飽きたから、と言うわけではないのだが気になる事があってJetsonNano2Gというワンボードマイコンを購入した。NVIDIAというグラフィックボードメーカーからの発売でグラフィックチップ性能が高いというのが売り。グラフィックチップはAIの計算や電子マネーの採掘に活用されているので、電子工作もクラウドAI等を活用したより高度なモノをターゲットにした機材になる、と思う。
全体的には物理的な拡張性よりも高度なソフトウェアとの連携に重点を置いている、と思う。使ってみないと分からない、と購入してみた次第です。

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とりあえず、開封して感じるのは小さいPC。サイズはRaspberryPi4よりやや大きい。基板サイズも大きいし、大きなヒートシンクが乗っているので高さもある。ヒートシンクには穴が開いていて40㎜のファンを取り付ける事ができるようになっている。電源やUSBやLANやHDMIのソケットが一つにまとまっているのもPCっぽいのかもしれない。スマートフォンやRaspberryPiは物理スイッチやソケットが方々に散在している印象がある。

ワンボードマイコンという言葉が何を意味するのかにもよるけど、JetsonNano2GはコアになるCPUとGPUがノートPCのメモリ状の基盤に乗っていてそれをデバイスやソケットが乗っている基盤に接続されるという形式になっている。今のところ分解する予定はないものの、CPUとGPUだけ取り外して最新のものに乗せ換えるという事も可能ではないのだろうか。RaspberryPiより拡張性が低いと書いたけど、この点に関してはRaspberryPiよりも上かもしれないし、PCっぽい部分でもある。

横から覗き込むとCPUとGPUが乗った基盤と接続された基盤の間に妙な空間がある。排熱もしくはCPUやGPUの熱が下の基盤に影響を与えないようにする空間にも見えるけど、奥がソケットっぽい感じもする。これは増設可能なものなのかどうか気になるところ。ネットを眺めていたらJetsonの基盤を複数接続できる基盤もあるようだし、そもそもノートPCのメモリが使えて増設できるならパワーアップが出来る仕様にはなっているのかもしれない。左右の基盤を支える金属留め具が無いので現状で何かを増設できるとは思えないのではあるけれど。

JetsonNano2GはWifiが付いていない。その為、有線LAN接続で動作テストしている。実際にモバイルとして考えているかと言われるとRaspberryPiに比べて最低部品が多いので優先度が低い。その為、Wifiの優先度も下がっている。

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ケースに関してはJetsonNanoの別バージョン用のモノを購入した。別バージョンであるが、寸法が全く一緒であったこと、穴の位置も違いが見られなかったために問題ないと考えた。USBやHDMIのソケットが違うし、電源ソケットがUSBtypeCに変更になっているのだが、開放型のケースを選んだので特に問題になる事は無かった。図面や組み立て手順が記載されているものは一切無かったが、簡単なケースなので迷うことは無かった。唯一、ファンの方向決めが頭を悩ませた。と言うのもケースとヒートシンクの隙間がないので、ファンから出ている電源ケーブルを通す場所を考えないといけない。結果としてはファンのコードを右側から出るように設置して、ヒートシンクの隙間を通して本体とつなぐのが最善なようだ。ファン用のソケットがLANケーブルソケットの裏に出ている。4ピンでPC用のファンも刺す事が出来る仕様になっていた。
実は10年ぐらい前に秋葉原で静音ファンをいろいろと探していた時期があって、その時に40㎜の静音ファンを買ったのが出てきた。形的には問題なくはまるので装着しようと思ったが、とめる為のネジが太さ長さが丁度良いものがなくて装着できなかった。後日ネジを探して装着してみようと思う。

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SDカードに書込むイメージはNVIDIAのサイトからダウンロードした。
https://developer.nvidia.com/embedded/downloads
この中で「Jetson Nano 2GB Developer Kit SD Card Image 」が該当する様子。ダウンロードして、SDカードに書込みをした。書き込みするソフトはインストールが面倒なので、RaspberryPiImagerを使ってみた。特にエラーメッセージは無かったが、無数のパーティションが作られているのが気になる。容量的には細かいパーティションなので圧迫する事は無いが。このパターンを何処かで見たなぁ、と思い返すと、ChromeBookのディスク内の構造だった。類似性があるのだろうか?

JetsonNanoと直接関係があるわけではないのだが、使っていたSDカードリーダーが壊れた。それも非常にわかりにくい形で故障していた。約28G以上は読み込めないっぽかった。32GのSDカードは正常に読み込めたりするので64GのSDカードメディアが故障したのかと思ってゴミ箱に捨てるところだった。32G以下もちゃんと読み込めているのか不安が残るので、新しいカードリーダーを購入した。多分このカードリーダーは20年以上使用していると思う。
新しいSDカードリーダーはUSB3.0に対応していて読み書きが速い、ような気がする。それほど気にするような事でもないのだけれども。

SDカードをJetsonNanoに差込む。ノック式になっていてRaspberryPiの感覚で奥まで入る前に力を緩めたら飛び出して来た。ちゃんと収めてケーブルを装着する。JetsonNanoはLANケーブルも必要になる。一方向にケーブルが生えているので壁掛けとか吊るすのもありかもしれない。電源はUSBtypeCなので、RaspberryPiと共有できる。
電源が入ると文字が流れてNVIDIAのロゴが出て最後にはUbuntuのインストール画面にたどり着いた。今までノートパソコンに何度もインストールしていた使い慣れたインストーラーだった。時間がかかったもののインストール作業が終わる。

NVIDIAもUbuntuなのかと思ってオレンジ色のいつものデスクトップを想像していたけれど、インストールされたものは雷がちりばめられたみたいなデザインのNVIDIAのゴロが入ったデスクトップだった。それも英語表記。途中で日本語をインストールしたのに反映されていない、と驚いた。仕方が無いのでメニューを開いていろいろと起動していたら言語設定が見つかる。開いてみると言語設定のセットアップが始まりしばらく放置せざるを得なかった。セットアップが終わるが確認しても日本語はインストールされている。まあ、とりあえず再起動をすると、必要な部分が日本語表記になっていた。ちなみに、別に英語表記のままでも困る事があまりない人は気にする必要はないかも。
日本語入力は更に右下の変換機能のアイコンを右クリックしてMOZCをインストールして選択すれば入力できる。インストールの時に日本語入力を選択したのは単なる準備ってだけだった様子。ちょっと騙された感が出てくる。

ソフトウェアを起動してGpartedをインストールする。RaspberryPiImagerもあった。ブラウザはChromeumだけだったのでFireFoxも一応インストールした。GoogleChromeがやはりインストールできなかった。今回はRaspberryPiの時と違いって、Googleのサイトからダウンロードしたアーカイブを途中までインストールできたかのように振舞って、別段エラーを吐く訳じゃなかった。静かに拒否された感じだった。試行錯誤すればインストールできるような雰囲気を残していたが、特に今のところ打開策なしだった。

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色々と作業を行いながらヒートシンクに触ってみたがちょっと冷たい程度の温度だった。ヒートシンクが凄いのかJetsonNanoが凄いのか分からないけど。動作に関してはメモリが2GのせいかRaspberryPiの操作感と大きく外れる事は無かった。これが4Gとか8Gだったらもっと速くなっているのだろうか?Swapファイルを作成する設定でインストールしたのでブラウザの起動とかで遅いのはSwapのせいかもしれない。

今後テストしてみたい作業
・USB3.0接続SSDからの起動で動作に変わりが出てくるのか。Swapファイルの読み書きが速ければ動作にも影響しそうではある。
・WifiのUSBドングルを使ってケーブルを使わない通信テスト。もしくはUSB接続以外に速いWifi接続方法があればテストしてみたい。
・ネジを買って冷却ファンの交換。今のところファンがうるさい程の音を立てていないので、あとは冷却効果だけど。
・そろそろ機材を購入して電子工作もしてみたい。RaspberryPiとJetsonNanoで互換性がありそうな事からやってみるのも良いかもしれない。