Używanie dysku SSD NVME jako dysku systemowego na komputerach ze starym systemem BIOS i systemem operacyjnym Linux

Używanie dysku SSD NVME jako dysku systemowego na komputerach ze starym systemem BIOS i systemem operacyjnym Linux

Jeśli zostanie poprawnie skonfigurowany, możesz uruchomić komputer z dysku SSD NVME nawet w starszych systemach. Zakłada się, że system operacyjny (OS) jest w stanie współpracować z dyskiem SSD NVME. Rozważam uruchomienie systemu operacyjnego, ponieważ dzięki sterownikom dostępnym w systemie operacyjnym dysk SSD NVME jest widoczny w systemie operacyjnym po uruchomieniu i można go używać. Dodatkowe oprogramowanie (oprogramowanie) dla systemu Linux nie jest wymagane. W przypadku systemów operacyjnych z rodziny BSD i innych Uniksów metoda ta najprawdopodobniej będzie również odpowiednia.

Aby uruchomić komputer z dowolnego dysku, program ładujący (BOP), BIOS lub EFI (UEFI) musi zawierać sterowniki dla tego urządzenia. Dyski SSD NVME to całkiem nowe urządzenia w porównaniu do BIOS-u i nie ma takich sterowników w oprogramowaniu sprzętowym starszych płyt głównych. W EFI bez obsługi NVME SSD można dodać odpowiedni kod i wtedy staje się możliwa pełna praca z tym urządzeniem - można zainstalować system operacyjny i go uruchomić. Dla starych systemów z tzw. Jest mało prawdopodobne, aby „starszy BIOS” podczas uruchamiania systemu operacyjnego to zrobił. Można to jednak ominąć.

Jak to zrobić

Użyłem openSUSE Leap 15.1. W przypadku innego systemu Linux kroki będą mniej więcej takie same.

1. Przygotujmy komputer do instalacji systemu operacyjnego.
Potrzebujesz komputera PC lub serwera z wolnym gniazdem PCI-E 4x lub dłuższym, bez względu na wersję, wystarczy PCI-E 1.0. Oczywiście im nowsza wersja PCI-E, tym większa będzie prędkość. A właściwie NVME SSD z adapterem M.2 - PCI-E 4x.
Potrzebujesz także dysku o pojemności 300 MB lub większej, który jest widoczny w BIOS-ie i z którego można załadować system operacyjny. Może to być dysk twardy ze złączem IDE, SATA, SCSI. S.A.S. Lub dysk flash USB lub karta pamięci. Nie zmieści się na dyskietce. Płyta CD-ROM nie będzie działać i należy ją przepisać. DVD-RAM - nie mam pojęcia. Warunkowo nazwiemy to „starszym dyskiem BIOS”.

2. Ładujemy Linuksa do instalacji (z dysku optycznego lub rozruchowego dysku flash itp.).

3. Podczas partycjonowania dysku rozprowadź system operacyjny na dostępnych dyskach:
3.1. Utwórzmy partycję dla programu ładującego GRUB na początku „starszego BIOS-u dysku” o rozmiarze 8 MB. Zauważam, że tutaj używana jest funkcja openSUSE - GRUB na osobnej partycji. W przypadku openSUSE domyślnym systemem plików (FS) jest BTRFS. Jeśli umieścisz GRUB na partycji z systemem plików BTRFS, system nie uruchomi się. Dlatego wykorzystano oddzielną sekcję. Możesz umieścić GRUB-a gdzie indziej, pod warunkiem, że się uruchomi.
3.2. Po partycji za pomocą GRUB-a utworzymy partycję z częścią folderu systemowego („root”), a mianowicie z „/boot/” o rozmiarze 300 MB.
3.3. Resztę dobroci - resztę folderu systemowego, partycję wymiany, partycję użytkownika "/home/" (jeśli zdecydujesz się ją utworzyć) można umieścić na dysku SSD NVME.

Po instalacji system ładuje GRUB-a, który ładuje pliki z /boot/, po czym dysk SSD NVME staje się dostępny, po czym system uruchamia się z dysku SSD NVME.
W praktyce uzyskałem znaczne przyspieszenie.

Wymagania dotyczące pojemności dla „starszego BIOS-u dysku”: domyślnie 8 MB dla partycji GRUB i od 200 MB dla /boot/. 300 MB wziąłem z marginesem. Podczas aktualizacji jądra (i instalowania nowych) Linux uzupełni partycję /boot/ nowymi plikami.

Szacowanie szybkości i kosztów

Koszt dysku SSD NVME 128 GB - od około 2000 rubli.
Koszt adaptera M.2 - PCI-E 4x - od około 500 rubli.
W sprzedaży są także adaptery M.2 na PCI-E 16x dla czterech dysków SSD NVME w cenie od 3000 r. - jeśli ktoś tego potrzebuje.

Prędkości graniczne:
PCI-E 3.0 4x około 3900 MB/s
PCI-E 2.0 4x 2000 MB/s
PCI-E 1.0 4x 1000 MB/s
Dyski z PCI-E 3.0 4x w praktyce osiągają prędkość około 3500 MB/s.
Można założyć, że osiągalna prędkość będzie wynosić:
PCI-E 3.0 4x około 3500 MB/s
PCI-E 2.0 4x około 1800 MB/s
PCI-E 1.0 4x około 900 MB/s

Który jest szybszy niż SATA 600MB/s. Osiągalna prędkość dla SATA 600 MB/s wynosi około 550 MB/s.
Jednocześnie na starszych płytach głównych prędkość SATA wbudowanego kontrolera może nie wynosić 600 MB / s, ale 300 MB / s lub 150 MB / s. Tutaj kontroler na płycie = kontroler SATA wbudowany w mostek południowy chipsetu.

Zwracam uwagę, że NCQ będzie działać z dyskami SSD NVME, podczas gdy starsze kontrolery pokładowe mogą tego nie mieć.

Obliczenia wykonałem dla PCI-E 4x, jednak niektóre dyski mają magistralę PCI-E 2x. To wystarczy dla PCI-E 3.0, ale dla starszych standardów PCI-E - 2.0 i 1.0 - lepiej nie brać takich dysków SSD NVME. Ponadto dysk z buforem w postaci układu pamięci będzie szybszy niż bez niego.

Tym, którzy chcą całkowicie zrezygnować z wbudowanego kontrolera SATA, radzę skorzystać z kontrolera Asmedia ASM 106x (1061 itp.), który udostępnia dwa porty SATA 600 (wewnętrzne lub zewnętrzne). Działa całkiem nieźle (po aktualizacji oprogramowania), w trybie AHCI obsługuje NCQ. Podłączone poprzez magistralę PCI-E 2.0 1x.

Jego prędkość maksymalna:
PCI-E 2.0 1x 500 MB/s
PCI-E 1.0 1x 250 MB/s
Osiągalna prędkość będzie wynosić:
PCI-E 2.0 1x 460 MB/s
PCI-E 1.0 1x 280 MB/s

To wystarczy na jeden dysk SSD SATA lub dwa dyski twarde.

Zauważone braki

1. Nie przeczytane INTELIGENTNE parametry w przypadku NVME SSD znajdują się jedynie ogólne informacje o producencie, numerze seryjnym itp. Być może z powodu zbyt starej płyty głównej (mp). Do moich nieludzkich eksperymentów użyłem najstarszego mp, jaki udało mi się znaleźć, z chipsetem nForce4.

2. TRIM powinien działać, ale należy to sprawdzić.

wniosek

Istnieją inne opcje: kup kontroler SAS z gniazdem PCI-E 4x lub 8x (czy są 16x czy 32x?). Jeśli jednak są tanie, obsługują SAS 600, ale SATA 300, a droższe będą droższe i wolniejsze niż metoda zaproponowana powyżej.

Do użytku z M $ Windows można zainstalować dodatkowe oprogramowanie - bootloader z wbudowanymi sterownikami dla NVME SSD.

Spójrz tutaj:
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

Zapraszam czytelnika do samodzielnej oceny czy potrzebuje takiego zastosowania dysku SSD NVME, czy też lepiej kupić nową płytę główną (+ procesor + pamięć) z istniejącym złączem M.2 PCI-E i obsługą bootowania z NVME Dysk SSD w EFI.

Źródło: www.habr.com

Dodaj komentarz