على الرغم من أن Raspberry Pi 5 يحتوي على واجهة PCIe، إلا أنه لا يحتوي على فتحة لـ PCIe SSD. يوجد الآن مجموعة كاملة من لوحات التوصيل (HATs = Hardware Attached on Top) لتركيب أقراص SSD. تختلف هذه اللوحات في ما إذا كانت مثبتة أعلى أو أسفل اللوحة الرئيسية لـ Raspberry Pi، وما إذا كانت متوافقة مع المروحة وعدد أقراص SSD التي يمكنها استيعابها.
لا تستطيع لوحات التوصيل الأصغر حجمًا مثل M.2 HAT+ التي تم طرحها مؤخرًا من Raspberry Pi Foundation التعامل مع أقراص SSD الطويلة 2280. حتى أن هناك لوحات HAT يمكنها استيعاب قرصين أو أربعة أقراص SSD. ومع ذلك، فإن هذه المتغيرات، المخصصة في المقام الأول لاستخدام NAS، غير قابلة للتمهيد.
قراءة إضافية: 10 مشاريع Raspberry Pi عملية بشكل مدهش ويمكن لأي شخص القيام بها
قاعدة NVMe من Pimoroni
في هذه المقالة، قمنا باختبار نموذج NVMe Base من الشركة البريطانية Pimoroni.
يتم تزويد لوحة التوسيع بكابل صغير والكثير من البراغي. وهذا يجعل عملية التجميع صعبة بعض الشيء، ولكنها ليست صعبة بشكل خاص. ستجد تعليمات ممتازة في مقطع الفيديو على YouTube أدناه.
تأكد من استخدام SSD PCIe وليس SSD M2 SATA قديمًا! لن يعمل أي شيء مع ذلك! بعد الانتهاء من ربط كل شيء معًا، أعد تشغيل Raspberry Pi (لا يزال من بطاقة SD).
استخدم lsblk في المحطة الطرفية للتأكد من التعرف على SSD. من المهم أن يقوم lsblk بالإبلاغ عن سطر واحد أو أكثر باسم الجهاز “nmve0n1”.
استنساخ نظام التشغيل Raspberry Pi والتمهيد من SSD
الآن، تحتاج إلى نقل تثبيت نظام التشغيل Raspberry Pi الحالي من بطاقة SD إلى SSD. للقيام بذلك، ابدأ تشغيل برنامج ملحق SD Card Copier أثناء تشغيل النظام وحدد بطاقة SD كمصدر للبيانات وSSD كوجهة.
إن نسخ نظام الملفات أثناء تشغيل النظام أمر صعب بعض الشيء وقد يؤدي إلى حدوث أخطاء في الحالات غير المواتية. لا ينبغي لك استخدام Raspberry Pi بشكل نشط خلال هذا الوقت!
إذا كنت تريد أن تكون في الجانب الآمن، فيمكنك إجراء التحويلات عبر النسخ الاحتياطي للصورة. في حالتنا، كانت عملية النسخ المباشر ناجحة في بضع دقائق فقط. تضبط أداة النسخ تلقائيًا حجم الأقسام وأنظمة الملفات بما يتناسب مع حجم SSD.
sudo raspi-configالخطوة الأخيرة هي تغيير وضع التمهيد بحيث يستخدم Raspberry Pi الآن SSD كوسيلة تمهيد بدلاً من بطاقة SD. للقيام بذلك في المحطة الطرفية، حدد الخيارات المتقدمة > ترتيب التمهيد > تمهيد NVMe/USB.
حتى لو نجح كل شيء، فإن عملية التمهيد التالية مخيبة للآمال بعض الشيء في البداية. يستغرق Raspberry Pi وقتًا طويلاً للتعرف على SSD بحيث لا يتم تقصير الوقت حتى ظهور سطح المكتب، بل على العكس من ذلك، يتم تمديده لبضع ثوانٍ (في حالتنا حوالي 26 ثانية، مع بطاقة SD 20 ثانية فقط).
إذا لم تكن متأكدًا من استخدام SSD، فقم بتشغيل lsblk مرة أخرى. يجب أن تكون نقطة التثبيت للدليل الجذر “/” الآن في جهاز NVMe.
ستلاحظ مدى السرعة التي يوفرها SSD بشكل واضح عند بدء تشغيل البرامج الكبيرة (Firefox وChromium وGimp)، والتي أصبحت الآن أسرع بشكل ملحوظ. كما أصبحت التحديثات الرئيسية (sudo apt full-upgrade) أسرع كثيرًا.
اختبارات معيارية
هل السرعة العالية مجرد خيال أم أن Raspberry Pi يعمل بشكل أسرع بالفعل؟ تتم الإجابة على هذا السؤال من خلال اختبارات معيارية للإدخال والإخراج باستخدام Pi Benchmark، والتي يمكن الحصول عليها باستخدام wget:
https://raw.githubusercontent.com/TheRemote/PiBenchmarks/master/Storage.shقم دائمًا بإلقاء نظرة على البرامج النصية التي تم تنزيلها باستخدام محرر قبل تنفيذها باستخدام sudo:
sudo bash Storage.shكما يمكنك أن ترى من الجدول المقابل، أجرينا الاختبار أربع مرات، باستخدام بطاقة micro SD، ومحرك أقراص SSD SATA (Samsung 840) على منفذ USB3، ومحرك أقراص SSD PCIe (Hynix 512 GB PCIe Gen 3 HFS512GD9TNG-62A0A)، ومحرك أقراص SSD PCIe وPCIe Gen 3 نفسه (التفاصيل أدناه). الاختلافات كبيرة.
من المهم ملاحظة أن هذه اختبارات اصطناعية! في التشغيل في العالم الحقيقي، يبدو أن Raspberry Pi أسرع بشكل ملحوظ، ولكن ليس بالقدر الذي تشير إليه النتائج في الجدول.
نصيحة حول PCIe Gen 3! بشكل افتراضي، يستخدم Raspberry PCIe Gen 2. من خلال إضافة سطرين من التعليمات البرمجية إلى ملف /boot/firmware/config.txt، يمكنك تنشيط وضع PCI Gen 3 الأسرع بشكل ملحوظ:
dtparam=pciex1
dtparam=pciex1_gen=3تثبت نتائج الاختبار المعياري أن هذا الإجراء الضبطي لا يزال يوفر زيادة ملموسة في الأداء. ومع ذلك، لم يعد هذا ملحوظًا في الاستخدام اليومي العادي لسطح المكتب. فقط إذا كنت تنوي استخدام الجهاز كخادم (قاعدة بيانات) فإن هذا الإعداد يستحق العناء.
لا يزال السؤال قائمًا… هل هذا الضبط محفوف بالمخاطر؟ لا بد أن مؤسسة Raspberry Pi لديها سبب لعدم تنشيط PCI Gen 3 افتراضيًا. في اختباراتنا على مدار عدة أشهر، لم نواجه أي مشاكل. كما لم يرسل بروتوكول kernel مع dmesg أي رسائل مقلقة.
الخاتمة والتقييم
لا شك أن استخدام Raspberry Pi مع SSD سريع يعد أمرًا رائعًا. ومع ذلك، فإن هذا ليس ضروريًا بالتأكيد لمشاريع DIY وهو أقل وضوحًا على سطح المكتب مما هو متوقع. فقط عندما يكون الجهاز مخصصًا للعمل كخادم بيانات يشبه NAS، يقوم SSD بتسريع جميع عمليات الإدخال/الإخراج بشكل هائل.
وسيكون الأمر أفضل إذا كان Raspberry Pi يحتوي على فتحة PCIe في المستقبل، بحيث يمكن استخدام أقراص SSD القصيرة على الأقل بدون لوحة توسعة.
ظهرت هذه المقالة أصلا في مطبوعتنا الشقيقة PC-WELT وتم ترجمتها وتوطينها من الألمانية.