古めのラズパイにUSB接続でストレージを繋げるとき電力に注意

Linux

電力が足りない

古めのRaspberry PiにUSB接続でストレージを繋ぐ場合、意外と見落としがちなのが電力不足の問題なんですよね。ラズパイ3が余っていたのでサーバ組んでみるかとストレージを繋げて起動したのですがなぜか認識しない…。いろいろ調べてみたら電力不足でした…。(電力仕様のことすっかり忘れていた)

外付けケースにてHDDやSSDをバスパワーで動かそうとすると、認識しなかったり、途中で切断されたりすることがあります。

ラズパイ3以前のモデルではUSBポート自体の供給電力がかなり控えめで、ストレージ側が要求する電力に足りないケースが普通にあります。lsusbでは見えているのに、lsblkやdfでストレージが出てこない、という状況になったらまず電力を疑った方がいいです。

対策として一番確実なのは、セルフパワーのUSBハブを使う方法です。ハブ側で電力をまかなってくれるので、ラズパイ本体への負担を減らしつつ安定してストレージを使えます。もしくは、消費電力の低いUSBメモリを割り切って使うのも手だったりします。

ストレージが不安定なまま使い続けると、ファイル破損の原因にもなります。古めのラズパイほど、USBストレージは速度よりも安定性と電力供給を優先した方が、結果的にトラブルが少なくて済むんですよね。

ラズパイ歴代モデルの供給電力まとめ(重要ポイント付き)

ラズパイの電力供給能力をざっくりまとめてました。3以前だと電力供給に余裕がない感じですね。4以降からは周辺機器を繋げてもバスパワーで動かせる余地があるようです。

Raspberry Pi 1 / 2(Model B 系)

項目内容
電源入力5V microUSB
推奨電流700mA〜1A
USBポート電力合計 約500mA前後
備考USB機器はほぼ「おまけ」扱い
  • USB HDDはほぼ確実に不安定
  • キーボード+マウス程度が限界
  • セルフパワーUSBハブ前提の世代

Raspberry Pi 3 Model B / B+

項目内容
電源入力5V microUSB
推奨電流2.5A
USBポート電力合計 約1.2A
備考初めて「USBが実用」になった
  • USB2.0×4(LANと内部で帯域共有)
  • SSD直結はまだ厳しい
  • Wi-Fi + USB負荷で電圧降下しがち

→ USB機器多いなら セルフパワーハブ必須


Raspberry Pi 4 Model B

項目内容
電源入力5V USB-C
推奨電流3A(15W)
USBポート電力合計 約1.2A(デフォルト)
設定変更最大1.6Aまで引き上げ可能
  • USB3.0×2 + USB2.0×2
  • SSD直結が現実的になった
  • ただしCPU高負荷 + USB給電は要注意

max_usb_current=1(旧設定名)相当の制御あり
→ 電源弱いと即サンダーボルトマーク(低電圧)


Raspberry Pi 5(別次元)

項目内容
電源入力USB-C PD
推奨電源5V 5A(25W)
USBポート電力最大 5A(全体)
備考もはやミニPC
  • USBデバイスに普通に電力配れる
  • NVMe・HDD・キャプチャ等も余裕
  • 公式電源ほぼ必須(他だと制限)

世代別ざっくり感覚(重要)

世代USB給電の感覚
Pi 1 / 2USBは信用するな
Pi 31台くらいならOK
Pi 4設定次第で実用
Pi 5普通のPC感覚

セルフパワーUSBハブでは実際どれくらい?

セルフパワーUSBを使うとラズパイ3以前でもなんとかなる場合もあるようです。

セルフパワー(外部ACアダプタ付き)のUSBハブの場合:

よくある家庭用ハブ(5〜7ポート程度)

  • 内蔵電源が 2 A ~ 4 A(全ポート合計) のタイプが多い
    → 5V × 4A = 最大20 W程度
  • 7ポートとして割ると理論上は
    → 1ポートあたり **約0.5 A(USB2.0程度)**まで安定供給できる計算

USB3対応セルフパワー

  • 内蔵電源に余裕があるときは
    900 mA / ポート(USB3規格最大) に近い供給も可能
  • ただし 全ポート同時に最大供給できるわけではない
    → 実際は効率や内部保護の関係で少し下回ります


まとめ

古いラズパイを何らかのサーバーにする場合、ストレージを繋げたくなるものですが、電力で躓いてしまう人も多いようです。というか自分がそうでした…。セルフパワーUSBハブを使うのが一番楽そうなのでお勧めです。

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