2.使用固态硬盘作为扩展存储(SD 卡 + 固态硬盘)

本章将指导你如何配置 M.2 NVMe 固态硬盘作为 Raspberry Pi 5 的扩展存储(即系统仍在 SD 卡上运行,固态硬盘用于存储数据)。

首先,通过 SSH 或直接连接键盘和显示器登录 Raspberry Pi 5 系统。

第 1 步:修改启动配置

  1. 编辑 /boot/firmware/config.txt 文件。建议使用 nano 编辑器:

    sudo nano /boot/firmware/config.txt
    
  2. 在文件末尾添加以下两行:

    dtparam=pciex1
    dtparam=pciex1_gen=3
    
  3. Ctrl+X,然后按``Y``,最后按 Enter 保存并退出编辑器。

../_images/1.png

第 2 步:安装硬件

  1. 关闭 Raspberry Pi 5 的电源。

  2. 按照 M.2 适配器的说明,将 NVMe 固态硬盘正确安装到 M.2 适配器上。

第 3 步:检查固态硬盘识别

  1. 重新连接电源并启动 Raspberry Pi 5。

  2. 打开终端,执行以下命令检查 PCI-E 设备和块设备列表,确认系统是否能识别固态硬盘:

    lspci
    lsblk
    
  3. 你应该会看到类似于 NVMe SSD 或特定型号名称的信息,以及一个新的块设备(例如,/dev/nvme0n1)。

    ../_images/2.1.png ../_images/2.2.png

第 4 步:格式化固态硬盘

  1. 使用 mkfs.ext4 命令用 ext4 文件系统格式化固态硬盘。请将 ``/dev/nvme0n1`` 替换为上一步中确定的实际设备名称

    警告

    格式化将删除固态硬盘上的所有数据。请谨慎操作!

    sudo mkfs.ext4 /dev/nvme0n1
    

    系统可能会提示检测分区表;键入 y 并按``Enter``继续。

  2. 格式化完成后,再次使用 lsblk 确认设备状态。

    lsblk
    

    现在,/dev/nvme0n1 不再有关联的挂载点。

../_images/2.3.png

第 5 步:安装固态硬盘

  1. 创建一个目录作为固态硬盘的挂载点。例如,在用户的主目录下创建一个名为 SSD 的目录:

    mkdir ~/SSD
    
  2. 手动将固态硬盘挂载到此目录:

    sudo mount /dev/nvme0n1 ~/SSD
    
../_images/3.png
  1. 要让系统在每次启动时自动加载固态硬盘,你需要编辑``/etc/fstab``文件:

    sudo nano /etc/fstab
    
  2. 在文件末尾添加以下一行。另外,请务必将设备名称和挂载路径替换为实际名称

    /dev/nvme0n1 /home/pi/SSD ext4 defaults 0 0
    

    假设用户名为 pi,挂载点为 /home/pi/SSD。请根据实际设置进行修改。

  3. Ctrl+X, Y, Enter 保存并退出。

    ../_images/4.png
  4. 执行以下命令应用挂载,或者直接重启 Raspberry Pi:

    sudo mount -a
    
  5. 重启后,可以使用 df -h 命令检查固态硬盘是否已成功挂载:

    df -h
    

    你应该看到 /dev/nvme0n1 被挂载到 /home/pi/SSD 中。

    ../_images/6.png

第 6 步:(可选)测试读/写速度

  1. 要获得更准确的测试结果,可以先清除文件系统缓存:

    sudo sh -c "sync && echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches"
    
  2. 测试写入速度(写入约 2GB 的文件):

    sudo dd if=/dev/zero of=~/SSD/test_write bs=1M count=2000 status=progress
    
  3. 测试读取速度(读取刚写入的文件):

    sudo dd if=~/SSD/test_write of=/dev/null bs=1M status=progress
    
  4. 测试结束后,删除测试文件:

    rm ~/SSD/test_write
    

备注

读/写速度受 SSD 型号、Raspberry Pi 负载等多种因素影响。测试结果仅供参考。

../_images/5.png

至此,您已成功将 M.2 NVMe 固态硬盘配置为 Raspberry Pi 5 的扩展存储。