Raspberry Pi 5 продолжает завоевывать сердца энтузиастов и профессионалов, предлагая значительные улучшения производительности и расширенных возможностей по сравнению с предыдущими моделями. Одной из недавних новинок, которая привлекла внимание сообщества, стал MicroSD Express Hat — специальный аксессуар, разработанный Уиллом Вангом, который добавляет в Raspberry Pi 5 поддержку MicroSD Express карт, обеспечивая новый уровень скорости и удобства в хранении данных. Этот инновационный модуль представляет собой небольшой HAT-платформу (Hardware Attached on Top) с разъемом для MicroSD Express, кнопкой извлечения и даже двумя Qwiic-коннекторами, что может быть полезно для расширения функционала и подключения дополнительных периферийных устройств. Основу новой технологии MicroSD Express составляет использование интерфейса PCIe Gen3 x1 вместе с NVMe-протоколом, что позволяет MicroSD Express картам работать с производительностью, сопоставимой с SSD-накопителями. Такой подход впервые был представлен в стандарте MicroSD Express ещё в 2019 году, хотя аналогичная технология для полноразмерных SD карт появилась ещё в 2018 году.
Несмотря на более чем пятилетнюю историю стандарта, распространение MicroSD Express оставалось ограниченным из-за отсутствия массовых устройств с поддержкой и высокой стоимости карт. Однако в 2025 году ситуация начала меняться с выходом Nintendo Switch 2 — одного из первых массово доступных портативных игровых устройств с поддержкой MicroSD Express. Вдохновлённый этим, разработчик Уилл Ванг создал MicroSD Express Hat, чтобы предоставить сообществу Raspberry Pi 5 возможность испытать возможности нового стандарта. Спецификации данного HAT впечатляют: он содержит RISC-V микроконтроллер WCH CH32V003, управляющий процессами горячей замены карты и корректным размонтированием файловой системы. Для подключения к хосту используется PCIe Gen3 x1 через гибкий плоский кабель (FFC), что обеспечивает высокую пропускную способность.
Кроме того, на плате есть два Qwiic разъема, кнопка извлечения, индикаторы питания и активности, а также разнообразные схемы управления питанием с использованием PAM2306 DC/DC конвертера и низкошумного стабилизатора LP5907, чтобы обеспечить стабильное напряжение 1.8V и 3.3V для компонентов. Несмотря на компактные размеры, вся электроника продумана для эффективной и устойчивой работы. Важной новостью стала не только разработка самого Hat, но и результаты тестирования, проведённые с помощью комплекта PiBenchmarks.
com на Raspberry Pi 5. В ходе испытаний скорости чтения с MicroSD Express составили более 630 мегабайт в секунду, что превосходит обычные microSD карты и приближается к значениям SSD. Запись данных достигала примерно 169 мегабайт в секунду, что хотя и уступает некоторым современным твердотельным накопителям, но всё же сильно улучшает существующие показатели для мобильных карт памяти. Показатели случайных операций ввода-вывода (IOPS) также значительно выросли, что особенно важно для приложений с интенсивной нагрузкой на дисковую подсистему. Разработчики отмечают, что для корректной работы MicroSD Express необходима логика управления шиной PCIe, а также навыки обработки команд протокола SD, включающие правильное использование CMD8 с PCIe-флагами для инициализации.
Именно поэтому в состав Hat включён микроконтроллер, который отвечает за выполнение этих задач и обеспечивает плавный «горячий» обмен картами с безопасным размонтированием. Интересно, что проект полностью открыт: схемы и перечень компонентов (BoM) доступны на GitHub под лицензией MIT, также там можно скачать прошивку для микроконтроллера. Исходный код прошивки пока отсутствует, но учитывая наличие исходников для предыдущей модели RPi5-CFE-Hat, вероятно, сообщество со временем поделится своими наработками и оптимизациями. Несмотря на технический прорыв, стоит учитывать, что стоимость MicroSD Express карт пока остаётся сравнительно высокой. Например, Samsung 256GB MicroSD Express карта, использованная в тестах, продаётся примерно за 60 долларов, в то время как обычные M.
2 NVMe SSD с аналогичным объёмом стоят менее 30 долларов. Аналогично, CFexpress Type B карты могут быть ещё дешевле. По этим причинам массовое применение MicroSD Express в текущем поколении Raspberry Pi 5 может показаться неоправданным экспериментом с точки зрения экономии средств. Однако сильной стороной такой технологии является компактность и удобство смены носителей, что важно в определённых областях применения — например, в промышленной автоматизации, коммерческой фотографии, информационной безопасности и специальных workflow, где нужна высокая скорость чтения и надёжность. В таких сценариях MicroSD Express может стать удобным решением благодаря скорости и формату, близкому к привычным картам памяти.
Стоит отметить, что с выходом Raspberry Pi 6 и с потенциальным снижением цен на MicroSD Express карты возможно появление спроса на подобные расширения, что сделает использование такого Hat более оправданным. Кроме того, не стоит забывать о температурном режиме работы. В обсуждениях сообщества звучали замечания о том, что MicroSD Express карты могут нагреваться при длительных операциях записи и чтения, что требует установки дополнительных систем охлаждения. Однако испытания Уилла Ванга не выявили заметного троттлинга, что говорит о том, что современные карты либо управляют тепловыделением эффективнее, либо для коротких операций охлаждение не требуется. Наконец, сам факт появления MicroSD Express Hat продемонстрировал, что Raspberry Pi 5 обладает достаточной универсальностью и производительностью для поддержки передовых технологий хранения данных, что значительно расширяет горизонты применения этой платформы.
Благодаря открытой архитектуре проекту обеспечена большая гибкость, позволяющая разработчикам экспериментировать, улучшать дизайн и адаптировать устройство под свои нужды. На фоне продвижения технологий PCIe и NVMe, а также роста спроса на быстрые и надёжные решения для хранения информации, MicroSD Express Hat является важным этапом в эволюции Raspberry Pi и рынка одноплатных компьютеров в целом. В результате Raspberry Pi 5 с MicroSD Express Hat открывает новые возможности в создании компактных, быстрых и эффективных систем для хранения данных, что делает его привлекательным инструментом для профессионалов и энтузиастов. Следующий шаг — наблюдать за развитием стандарта MicroSD Express и скоростью снижения цен на карты, чтобы в будущем этот формат действительно вошёл в массовое использование на базе Raspberry Pi и других подобных устройств.
