工程名称:USB 10Gbps多协议三盘盒 VL822 已更新Ver1.1
工程作者:barryblueice
手头有多的硬盘盒子,一直堆灰……有什么办法,能把他们都用上吗?
前言
我手搓了一个以VL822芯片为核心、支持10Gbps速度、能同时插三种协议硬盘的移动硬盘盒****!

可能有人要灵魂三问了
那它有啥用途?
能满足什么需求?
都自己做了,为啥不做20Gbps?
首先回答第三个问题——为什么才10Gbps?20Gbps更快吧?
事实上,我做它的初衷,只是因为我有这个需求。并不是为了跑分/追求速度……而且我没设备也跑不起来哈哈。
加上我手上能跑的设备最高也才20Gbps,所以就先选用了10Gbps的方案。20Gbps的进阶版目前视计划而定。
至于前2个问题,咱一起,往下看!
功能&亮点
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支持NVMe、NGFF SATA、2.5 SATA三种常见协议,通过 VL822 Hub统一桥接,只占用主机一个USB-C口。
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三盘位能并行工作
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支持ESP32-S2软件控制:能控制各硬盘独立上电/断电、支持状态指示灯控制、硬盘休眠等。
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双路供电,自动切换:支持USB供电or外接DC接口供电,会自动优先使用外接电源。
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每路硬盘都有独立的DCDC降压和限流保护芯片
数据也非常好看↓

所以,它有哪些应用场景?它到底能干嘛?
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NAS外置扩容:三个盘能同时挂载到NAS上,NVMe 做缓存层 + SATA 做存储层,有一个USB接口就能挂载
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服务器/工作站临时存储:运维或研发时,需要挂载多块盘做数据迁移、恢复、对比。这盒子有三盘位,刚好合适,还不需要插拔换盘
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嵌入式/Linux 开发调试:适合做存储自动化测试平台,用于定时开关某块盘、监控供电状态、触发盘休眠,数据恢复/取证
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All-in-One 移动工作站:出门带这一个盒子和一根线就够了,能实现NVMe 装系统/跑虚拟机 ,SATA1 放代码库 ,SATA2备份
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家庭多媒体中心:NVMe盘存游戏/常用软件,SATA 盘放电影/照片库,接电视或电脑,一个盒子就是移动媒体库
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树莓派/小主机外挂存储……
下面,咱就一起看看它的设计图!
硬件设计方案
作者用嘉立创EDA,设计了两块PCB板。
系统框图如下:

设计图如下:
主板PCB

VL822-Q7

ASM2362

ASM1352R

ESP32

电源处理

电源切换

USB输入与切换
原理图
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PCB图
CH340C烧录

原理图

PCB图
硬件参数:
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USB集线器:VL162、GL850G-OHY37
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USB连接器:TYPE-C-G09-1JBWJ1.0-2
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功率电子开关:MT9700-N
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高速USB集线器主控:VL822-Q7
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NOR FLASH:W25X20CLUXIG-TR
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PCIe→ USB 3.1 Gen2桥接芯片:ASM2362
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nvme/sata 无半孔
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WiFi模块:ESP32-S2FN4R2
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电子功率开关:MT9700-N
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OVP/OCP 保护开关:pw1555
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专业电源管理(PMIC):EA3059QDR
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DC-DC电源芯片:MP8771GQ-Z
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理想二极管/ORing控制器:TPS2121RUXR
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USB3.0差分阻抗90Ω,SATA、PCIE差分阻抗100Ω。
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阻抗管控标准:JLC04161H-3313。
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打板时请选择板厚0.8,不然C口焊不上去。
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推荐在白嫖沉金的基础上+22.45软妹币上生益TG140板材,加钱上好板材很有必要。
软件方案
附件中会提供VL822-Q7、ASM1352R和ASM2362的固件,以及STC8H1K17的默认固件。
固件刷写有两种方法:
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通过附件中的VL822_firmware_upgrade_tool.zip(纯命令行工具),双击start.bat以执行固件更新。(默认刷入9043)
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通过附件中的VL822_firmware_upgrade_tool_GUI.zip(GUI工具),通过HUBIspTool.exe以执行固件更新。(默认刷入5554)

3个常见问题
①需要修改刷入的固件版本?
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打开纯命令行工具中的Setting.ini或者GUI工具中的SpiFlash.ini
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将[HUBModule]下的NO.1HUBWantUpdateBinFile修改为你想要刷入的固件即可。

纯命令行工具只要是VL822-Q7的固件都可以刷入。GUI固件不同批次的适配固件不能互刷,会报错Tool do not find match bin file.

②VL822-Q7中间有级联其他HUB?
记得只在Bin文件夹留下你想刷的固件,其他的全部删掉。
③你想备份固件?
打开GUI工具中的SpiFlash.ini,将[HUBModule]下的BackUpSPIOnly修改为1后,打开HUBIspTool.exe点击Upgrade FW即可。
软件根目录下会生成备份的bin文件。
结语
这个项目的成本,预计500+左右。
**对个人玩家来说,确实很高了**(但作者有报名星火计划活动,项目的PCB,SMT等耗材活动出!年底还能瓜分100万奖金池!)
不过,作者提供了一种变“废”为宝的思路:
——如果你需要【同时支持三种协议】【独立供电控制】【盘状态监控】【USB 2.0 HUB 扩展】设计思路,或方案参考的话。
这个开源项目,或许是个不错的选择!
你怎么看呢?
如果你有【低成本】方案的想法,或想补充什么,欢迎在评论区探讨!
开源网址
目前,项目已全开源!开源内容如下:

开源网址:https://oshwhub.com/barryblueice/usb-multi-protocol-three-disk-bo
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