NVMe SSD

5 月 22 2024

測試 Raspberry Pi 5 的 PCIe

之前測過 Raspberry Pi 4B 的儲存裝置 (測試紀錄)，但對結果不甚滿意，而且… 我發現 USB boot 不算好搞（它常常失靈）。看到 Raspberry Pi 5 內建 PCIe 插槽真的讓我躍躍欲試，自它面世後，偶爾心血來潮就會找一下 Raspberry Pi 5 的 PCIe <-> NVMe 相關套件；前陣子看到 Argon NEO 5 M.2 NVME PCIE Case for Raspberry Pi 5 實測影片，決定買來玩玩…

Argon NEO 5 M.2 NVME PCIE Case for Raspberry Pi 5 分拆後的結構如下圖，裡面附了兩條 PCIe 排線（其中一條算是備品）、兩塊晶片導熱片，M.2 NVMe 安裝處還有另外一片導熱片。

搭配一起作測試的是 SSD 是 Intel 760p，合照如下：

目前 Raspberry Pi 5 預設出廠的 EEPROM 沒讓 NVMe 參與開機，要刷韌體；我選擇用官方工具刷。

相關資訊：

測試一樣是用 fio ，只是把 size 擴增（原本的參數幾乎是瞬間就完成了）：

-iodepth=128 -ioengine=libaio -bs=4k \
--runtime=300 --size=10G \
--direct=1 --rw=randrw

結果：iops 約 47.4k，傳輸約 185MB/s。

感覺可以放一些東西進去讓它跑，然後插一張高耐寫的 MicroSD 作備份…

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11 月 29 2020

測試 Raspberry Pi 4 可用的 storage devices

數年前我開始玩 Raspberry Pi ，第一款入手的是 Raspberry Pi 2 model B；原先的想法是在家弄個微型 Linux server，運氣好的話還能裝 desktop 版，接上電視當 Thin client。
但這個版本 CPU 速度不快，記憶體不大，MicroSD 的 file I/O 也不算快，我裝起來玩沒幾個月就撤下來了… XD

之後我在看到 Orange Pi 的 benchmarking 文章，感覺內建的 EMMC 速度不錯，就買了一台 Orange Pi Plus 2 來玩。
也是玩沒幾個月，發現 Orange Pi 的生態系不太完整，而且 Orange Pi Plus 2 的 CPU 發熱量頗高，非得搞個風扇才能讓它保持清醒（風扇還要定時更換），便又把它撤下來了…

Raspberry Pi 4 大概是在 2019 年六月面世，而且 Benchmarking the Raspberry Pi 4 這文有一部份對我挺有吸引力…

我想在家弄的 Linux server 已經被我扔進 NAS 的 VM，直到 8GB 記憶體的版本面世，我才又入手。
把它裝起來玩之後，發現 MicroSD 的 file I/O 依舊無法跟 NAS 裡面的 VM guest 相比，便又擱著…
直到最近看到一堆 Raspberry Pi 4 的 USB boot 文，才又有動力把它抓出來測 file I/O ，順便留個紀錄。

在測試前，有件事讓我搞很久…
我用 USB 外接硬碟可以作 USB boot，但用 Intel SSD 760p 配 Asus ROG STRIX ARION、伽利略 M2NVU31（晶片是 JMS583）一直失敗… T_T

我在 Facebook 的台灣樹苺派社群提問，便有人回覆提醒我該注意供電與轉接器的主控晶片。
於是我把裝置接上一個可額外供電的 USB 3.0 hub，NVMe SSD 搭配 JMS583 主控 就成功達成 USB boot 了… XD

隨後又在網路上找了個 RTL9210 主控的轉接器，發現 RTL9210 毋需額外供電，直接接上就可以作 USB boot。

測試的配置圖（開機時僅接上 NVMe SSD）：

Raspberry Pi 4 的一些基本資訊，開機後裝上 & 掛載受測的 storage devices：

fio 的參數都一樣：

-iodepth=128 -ioengine=libaio -bs=4k \
--runtime=300 --size=500M \
--direct=1 --rw=randrw

前面的廢話夠多了，先列 fio 的隨機存取測試結果；由快到慢分別是：

  1. Intel SSD 760p 搭配 NVMe-to-USB3 轉接器（左三，Raspberry Pi 4 開機時僅接上這個作 USB boot）：iops 約 11k，傳輸約 42MB/s
  2. Fujitsu F500 SATA SSD 搭配 SATA-to-USB3 線（左一）：iops 約 10k，傳輸約 40MB/s
  3. SanDisk Extreme Pro MicroSD card（在 Raspberry Pi 4 肚子裡）：iops 約 390，傳輸約 1560KB/s
  4. SanDisk Ultra Go 隨身碟（插在 USB 3.0 hub，tiffany 藍那傢伙）：iops 約 170，傳輸約 680KB/s
  5. Toshiba Canvio Basics 2.5″ USB3 外接硬碟（左二，應該是 SMR HDD）：iops 約 63，傳輸約 250KB/s

有興趣的可以繼續看測試截圖…

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