0017 MPSW7（树莓派5的SSD和WiFi7）

关键词

树莓派5、Raspberry Pi 5、2230、2242、2280、Pi OS、Ubuntu、NVMe SSD、PCIe扩展、固态硬盘 X1、WiFi7

一、简介

树莓派5板载一个16Pin的PCIe接口，我们可以通过该接口外挂各种PCIe设备。MPSW7是针对树莓派5设计的支持NVMe协议的SSD扩展板，同时也支持WiFi7扩展板。本扩展板支持2230、2242和2280尺寸的SSD；SSD可以做启动系统,也可以做仅数据存储用途（TF卡启动系统）。WiFi7在树莓派系统下使用需安装驱动，而在Ubuntu系统下免驱，即插即用。本模块也支持M.2 A &E接口的WiFi5和WiFi6(E)。

二、硬件资源

1. 利用树莓派5的PCIe接口，采用PCie Switch芯片，将PCIe一扩二；采用0.5mm间距16Pin PCIe2.0 x1接口连接；

2. 引出一路PCIE M.2 M-key接口,支持NVMe协议2230/2242/2280尺寸固态硬盘(默认焊接2280固定柱)；注意：不支持NGFF和SATA协议的盘；

NVME SSD固态硬盘可作为数据存储用途；也可以作为启动系统的用途,需要树莓派5的固件是2024.5.13以后的版本；另外，因为用了PCIe Swith芯片后, SSD只支持Gen2模式,不支持Gen3模式;

3. 引出一路PCIE M.2 E-key，支持WiFi7模块（BE200），同时支持WiFi6和WiFi5，如AX210、AX200、MT7922、MT7925、 intel 8265C等；

4. 引出一路1.25mm 4Pin USB蓝牙接口（WiFi模块自带），要使用蓝牙功能需要将此USB连接至树莓派5的USB2.0口，且搭配驱动和Profile方可使用；

5. 引出一路5V电源指示灯("PWR")，一路硬盘工作状态指示灯，一路WiFi运行指示灯("ACT")；

6. 设计采用1.5A高效DC-DC电路，可支持绝大部分固态盘（受限于x1接口，固态盘的实际峰值功耗仅为额定功耗的1/3）；

7. 扩展板采用内凹开槽设计，40Pin上方无遮挡不影响杜邦线连接；

8. 可选PCB天线或SMA天线（WiFi7一般为IPEX4接口）；

9. 四个M2.5固定孔，和树莓派5定位孔吻合；

10. 沉金工艺，无铅生产；PCB板符合UL和RoHS认证,防火等级94V-0；

11. 可选配铝合金外壳。

三、系统烧写及设置

3.1 概述

本文档采用树莓派OS和Ubuntu系统进行测试。

树莓派OS的版本为2024-07-04-raspios-bookworm-arm64.img.xz，树莓派OS下载地址：

https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-64-bit

Ubuntu系统的版本为ubuntu-24.04-preinstalled-desktop-arm64+raspi.img.xz，Ubuntu OS下载地址：

https://ubuntu.com/download/raspberry-pi

3.2 系统烧写在SD（TF）卡上

点击直达烧写方法说明。

3.3 系统烧写在SSD硬盘上

点击直达烧写方法说明。

四、树莓派系统下使用演示

4.1 安装WiFi7(BE200)驱动

注意1：一旦安装成功WiFi7驱动，树莓派5原有的WiFi模块将不可用！

注意2：MPSW7下，WiFi7模块和SSD硬盘只能使用一个，两者不能共同使用！当WiFi7模块和SSD硬盘同时插入扩展板时，优先识别SSD硬盘。

注意3：如果使用SSD硬盘启动树莓派系统，并安装了WiFi7驱动的话，两个WiFi模块将都不可用。

注意4：本安装驱动的步骤，同时适用于AX210和AX200。

4.1.1 更新系统和头文件

在树莓派终端下执行：

sudo apt-get update

sudo apt install -y raspberrypi-kernel-headers firmware-iwlwifi flex yacc

4.1.2 下载及解压源码

在树莓派终端下执行：

mkdir wifi && cd wifi

wget http://www.mcuzone.com/wiki/0011_MPW7/backport-iwlwifi-20231029.tar.bz2

sudo tar -xvf backport-iwlwifi-20231029.tar.bz2

4.1.3 准备编译环境

在树莓派终端下执行：

sudo make defconfig-iwlwifi-public

sudo sed -i 's/CPTCFG_IWLMVM_VENDOR_CMDS=y/# CPTCFG_IWLMVM_VENDOR_CMDS is not set/' .config

4.1.4 编译源码

在树莓派终端下执行：

sudo make -j 4

sudo make install

此时提示重启系统。请先不要重启。

4.1.5 安装固件

(若用AX200或AX210,则省略此步骤)

在树莓派终端下执行：

cd ..

cd Downloads

wget http://www.mcuzone.com/wiki/0011_MPW7/firmware_wifi7.zip

unzip firmware_wifi7.zip

sudo cp iwlwifi-gl-c0-fm-c0-86.ucode /lib/firmware

sudo cp iwlwifi-gl-c0-fm-c0.pnvm /lib/firmware

最后重启系统：

sudo reboot

4.1.6 WiFi7模块测试

重启系统后，我们就可以在网络连接里面使用WiFi7模块连接无线AP了：

在网络连接的信息中，我们也可以看到这个驱动为iwlwifi的网络连接：

通过WiFi7模块连接外网（200M宽带）测速，结果如下：

注意：网络测速受网络环境和测试方法影响，速度请以实际为准，本测试仅供参考。

4.2 SSD硬盘测试

4.2.1 SSD硬盘的基本操作

我们可以参考以下链接：

SSD用作存储扩展（树莓派OS下）

对SSD进行分区等操作

调整外设启动顺序

4.2.2 SSD硬盘测速

安装硬盘测速软件hdparm。在树莓派终端下运行：

sudo apt install hdparm

因为MPSW7无法工作在PCIe Gen3模式下，所以我们无需更改PCIe模式，直接使用hdparm软件测试速度即可。

在树莓派终端下运行df，查看SSD分区名为nvme0n1p1：

运行命令，可多次运行，测试多次硬盘速度：

sudo hdparm -t /dev/nvme0n1p1

可见此测试硬盘的运行速度为395Mbps左右。

注意：硬盘运行速度受硬盘质量、硬盘上的文件存储情况等多种因素影响，以上测试结果仅供参考，不作为实际产品的最终参数。

五、Ubuntu系统下使用演示

注意：MPSW7下，WiFi7模块和SSD硬盘只能使用一个，两者不能共同使用！当WiFi7模块和SSD硬盘同时插入扩展板时，优先识别SSD硬盘。

5.1 WiFi7(BE200)模块测试

WiFi7模块在Ubuntu系统下即插即用，系统启动后在屏幕右上角的“Wi-Fi”里有一个“PCI Wi-Fi”，即是这个WiFi7模块：

使用该“PCI Wi-Fi”连接无线AP后，在“All Networks”里面可以看见一个名为Intel的无线WiFi，这个就是该WiFi7模块：

通过WiFi7模块连接外网（200M宽带）测速，结果如下：

注意：网络测速受网络环境和测试方法影响，速度请以实际为准，本测试仅供参考。

如果使用Ubuntu内置的Firefox浏览器时运行速度很慢或者经常无响应，建议安装轻量浏览器Falkon：

sudo apt install falkon

5.2 SSD硬盘测试

5.2.1 SSD硬盘的基本操作

我们可以参考以下链接，除了SSD用作存储扩展中与树莓派OS下操作略有不同，其余部分基本相同：

SSD用作存储扩展（Ubuntu系统下）

对SSD进行分区等操作

调整外设启动顺序

5.2.2 SSD硬盘测速

安装硬盘测速软件hdparm。方法见4.2.2。

因为MPSW7无法工作在PCIe Gen3模式下，所以我们无需更改PCIe模式，直接使用hdparm软件测试速度即可。

在Ubuntu终端下运行df，查看SSD分区名为nvme0n1p1：

我们进行测速：

sudo hdparm -t /dev/nvme0n1p1

运行命令，可多次运行，测试多次硬盘速度：

可见此测试硬盘的运行速度为394Mbps左右。

注意：硬盘运行速度受硬盘质量、硬盘上的文件存储情况等多种因素影响，以上测试结果仅供参考，不作为实际产品的最终参数。

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