NVME SSD kasutamine süsteemi salvestusena vana BIOS-i ja Linuxi opsüsteemiga arvutites

Õige seadistuse korral on võimalik vanematelt süsteemidelt käivitada NVME SSD-kettalt. Eeldatakse, et operatsioonisüsteem (OS) toetab NVME SSD-d. Räägin just OS-i käivitamisest, kuna olemasolevate OS-i draiveritega on NVME SSD süsteemis nähtav pärast käivitamist ning seda saab kasutada. Täiendavat tarkvara (SO) Linuxile ei ole vajalik. BSD ja muude Unixite perede OS-ide jaoks sobib tõenäoliselt sama meetod.

Käivitamiseks mõnest kettaseadmest on vajalik, et alglaadimisse programm (BIOS või EFI/UEFI) sisaldaks draivereid selle seadme jaoks. NVME SSD kettad on võrreldes BIOS-iga üsna uued seadmed, ning vanade emaplaatide BIOS-i alglaadimisse pakettides selliseid draivereid ei ole. EFI-s, ilma NVME SSD toe, on võimalik lisada vastav kood, mis teeb selle seadme täieliku kasutamise võimalikuks — saate installida operatsioonisüsteemi ja käivitada selle. Vanemate süsteemide puhul nn „legacy BIOS” korral ei õnnestu OS-i käivitamine selliselt, kuid seda on võimalik mööda minna.

Kuidas teha

Kasutasin openSUSE Leap 15.1. Teiste Linuxite puhul on toimingud ligikaudu samad.

1. Valmistame arvuti operatsioonisüsteemi installimiseks ette.
Vajalik on arvuti või server, millel on vaba PCI-E 4x pesa või pikem, versioonil pole tähtsust, piisab ka PCI-E 1.0-st. Muidugi, mida uuem on PCI-E versioon, seda suurem on kiirus. Ja samas NVME SSD koos M.2 — PCI-E 4x adapteriga.
Samuti on vajalik mõni salvestusseade mahuga alates 300 MB, mis on BIOSis nähtav ja millelt saab OS-i käivitada. See võib olla HDD, mis on ühendatud IDE, SATA, SCSI või SAS kaudu. Või USB mälupulk või mälukaart. Disketti ei mahu. CD-ROM ei sobi, vajalik on kirjutatav. DVD-RAM — ei oska öelda. Nimeta seda asja tinglikult "legacy BIOS salvestusseadmeks".

2. Laadime Linuxi installimiseks (optikadiskilt või käivitatavalt mälupulgalt jne).

3. Ketaste jagamisel jaotame OS-i olemasolevatele salvestusseadmetele:
3.1. Loome GRUBi laadijale osa "legacy BIOS ketta" alguses, mille suurus on 8 MB. Tahan märkida, et siin kasutatakse openSUSE eripära — GRUB eraldi osas. OpenSUSE kasutab vaikimisi failisüsteemi (FS) BTRFS. Kui paigutada GRUB BTRFS failisüsteemiga osasse, siis süsteem ei käivitu. Seetõttu kasutatakse eraldi osa. GRUB-i saab paigutada ka mujale, peaasi, et see käivituks.
3.2. Pärast GRUB-i osa loome osa süsteemi kaustast ("juurte"), nimelt "/boot/" suurusega 300 MB.
3.3. Jäänud osa — süsteemi kausta jääk, swap osa, kasutaja "/home/" osa (kui otsustasite selle luua) saab paigutada NVME SSD-le.

Pärast installimist laadib süsteem GRUB-i, mis laadib failid /boot/, pärast mida NVME SSD on saadaval, seejärel toimub süsteemi käivitamine NVME SSD-lt.
Praktikas sain märkimisväärset kiirendust.

"Legacy BIOS ketta" mahtuvuse nõuded: 8 MB GRUB-i osale — see on vaikimisi, ja umbes 200 MB /boot/-le. 300 MB olen võtnud varu eest. Tuuma värskendamisel (ja uute installimisel) täidab Linux osa /boot/ uute failidega.

Kiirus ja hind

NVME SSD 128 GB hind on umbes 2000 €.
M.2 adapteri hind — PCI-E 4x on umbes 500 €.
Müügilt leiate ka M.2 adaptereid — PCI-E 16x neljale NVME SSD-le, hind umbes 3000 € — kui see on vajalik.

Maksimaalsed kiirus:
PCI-E 3.0 4x umbes 3900 MB/s
PCI-E 2.0 4x 2000 MB/s
PCI-E 1.0 4x 1000 MB/s
PCI-E 3.0 4x kõvakettad saavutavad praktikas kiirus umbes 3500 MB/s.
Saab eeldada, et saavutatav kiirus on järgmine:
PCI-E 3.0 4x umbes 3500 MB/s
PCI-E 2.0 4x umbes 1800 MB/s
PCI-E 1.0 4x umbes 900 MB/s

See on kiiremini kui SATA 600 MB/s. Saavutatav kiirus SATA 600 MB/s puhul on umbes 550 MB/s.
Samuti, vanadel emaplautadel võib SATA kontrolleri kiirus olla mitte 600 MB/s, vaid 300 MB/s või 150 MB/s. Siin tähendab emaplaadi kontroller = SATA kontroller, mis on sisse ehitatud chipset'i lõunabis.

Tähtis on märkida, et NVME SSD-del töötab NCQ, kuid vanadel emaplaadi kontrolleritel ei pruugi seda olla.

Olen arvutanud PCI-E 4x jaoks, kuid mõned kõvakettad omavad PCI-E 2x buss. See on piisav PCI-E 3.0 jaoks, kuid vanemate standardite PCI-E — 2.0 ja 1.0 — puhul on selliseid NVME SSD-sid parem mitte osta. Samuti on mälupiiri kiibiga varustatud kõvaketas kiirem kui ilma selleta.

Täielikult SATA kontrollerist loobuda soovijatele soovitan kasutada Asmedia ASM 106x (1061 jne) kontrollerit, mis pakub kahte SATA 600 (sise- või välispinda) porti. See töötab üsna hästi (pärast tarkvara uuendamist), AHCI režiimis toetab see NCQ-d. Ühendatakse PCI-E 2.0 1x kaudu.

Selle piirkiirus on:
PCI-E 2.0 1x 500 MB/s
PCI-E 1.0 1x 250 MB/s
Saadaval kiirus on järgmine:
PCI-E 2.0 1x 460 MB/s
PCI-E 1.0 1x 280 MB/s

Seda jagub ühe SATA SSD või kahe HDD jaoks.

Tuvastatud puudused

1. Ei loeta SMART parameetreid NVME SSD-dega, saadaval on ainult üldised andmed tootjast, seerianumbrist jne. Võimalik, et liiga vanade emaplaatide (mp) tõttu. Otsisin oma inimsusevastaste katsete jaoks kõige vanema emaplaadi, mille suutsin leida, nForce4 chipsetiga.

2. TRIM peaks töötama, kuid seda tuleb kontrollida.

Kokkuvõte

On ka teisi võimalusi: osta SAS kontroller PCI-E 4x või 8x pesaga (kas on üldse 16x või 32x?). Siiski, kui nad on odavad, toetavad nad SAS 600, kuid SATA 300, kallimad on aga kallimad ja aeglasemad kui eespool pakutud lahendus.

M$ Windowsiga kasutamiseks saab installida täiendavat tarkvara — käivitaja, millel on sisse ehitatud NVME SSD-driiverid.

Vaata siit:
www.win-raid.com/t871f50-Guide-How-to-get-full-NVMe-support-for-all-Systems-with-an-AMI-UEFI-BIOS.html
www.win-raid.com/t3286f50-Guide-NVMe-boot-for-systems-with-legacy-BIOS-and-older-UEFI-DUET-REFIND.html
forum.overclockers.ua/viewtopic.php?t=185732
pcportal.org/forum/51-9843-1
mrlithium.blogspot.com/2015/12/how-to-boot-nvme-ssd-from-legacy-bios.html

Pakun lugejat hindama, kas NVME SSD-i kasutamine on vajalik, või on parem osta uus emaplaat (+ protsessor + mälu) koos M.2 PCI-E pesaga, mis toetab NVME SSD laadimist EFI-s.

Allikas: habr.com