Sử dụng SSD NVME làm ổ đĩa hệ thống trên máy tính có hệ điều hành BIOS và Linux cũ

Sử dụng SSD NVME làm ổ đĩa hệ thống trên máy tính có hệ điều hành BIOS và Linux cũ

Nếu được cấu hình đúng cách, bạn có thể khởi động từ SSD NVME ngay cả trên các hệ thống cũ hơn. Giả định rằng hệ điều hành (HĐH) có thể hoạt động với SSD NVME. Tôi đang xem xét việc khởi động HĐH, vì với các trình điều khiển có sẵn trong HĐH, SSD NVME sẽ hiển thị trong HĐH sau khi khởi động và có thể sử dụng được. Phần mềm (software) bổ sung cho Linux là không cần thiết. Đối với hệ điều hành thuộc họ BSD và các Unix khác, phương pháp này rất có thể cũng phù hợp.

Để khởi động từ bất kỳ ổ đĩa nào, bộ nạp khởi động (BOP), BIOS hoặc EFI (UEFI) phải chứa trình điều khiển cho thiết bị này. Ổ SSD NVME là thiết bị khá mới so với BIOS và không có trình điều khiển nào như vậy trong firmware firmware của các bo mạch chủ cũ. Trong EFI không hỗ trợ SSD NVME, bạn có thể thêm mã thích hợp và sau đó có thể hoạt động hoàn toàn với thiết bị này - bạn có thể cài đặt hệ điều hành và khởi động nó. Đối với các hệ thống cũ có cái gọi là. Việc khởi động hệ điều hành "BIOS kế thừa" khó có thể thực hiện được điều này. Tuy nhiên, điều này có thể được bỏ qua.

Làm thế nào để làm điều đó

Tôi đã sử dụng openSUSE Leap 15.1. Đối với các Linux khác, các bước sẽ tương tự.

1. Chúng ta hãy chuẩn bị cho máy tính cài đặt hệ điều hành.
Bạn cần một PC hoặc máy chủ có khe cắm PCI-E 4x hoặc dài hơn miễn phí, bất kể phiên bản nào, PCI-E 1.0 là đủ. Tất nhiên, phiên bản PCI-E càng mới thì tốc độ sẽ càng nhanh. Thực ra, SSD NVME có bộ chuyển đổi M.2 - PCI-E 4x.
Bạn cũng cần một số loại ổ đĩa có dung lượng từ 300 MB trở lên, ổ đĩa này hiển thị từ BIOS và từ đó bạn có thể tải HĐH. Nó có thể là ổ cứng HDD có kết nối IDE, SATA, SCSI. S.A.S. Hoặc ổ flash USB hoặc thẻ nhớ. Nó sẽ không vừa với đĩa mềm. Đĩa CD-ROM sẽ không hoạt động và cần phải ghi lại. DVD-RAM - không biết. Chúng tôi sẽ gọi thứ này một cách có điều kiện là “ổ đĩa BIOS kế thừa”.

2. Chúng tôi tải Linux để cài đặt (từ đĩa quang hoặc ổ flash có khả năng khởi động, v.v.).

3. Khi phân vùng đĩa, hãy phân phối HĐH giữa các ổ đĩa có sẵn:
3.1. Hãy tạo một phân vùng cho bộ tải khởi động GRUB ở đầu "BIOS ổ đĩa kế thừa" với kích thước 8 MB. Tôi lưu ý rằng ở đây tính năng openSUSE được sử dụng - GRUB trên một phân vùng riêng. Đối với openSUSE, hệ thống tệp mặc định (FS) là BTRFS. Nếu bạn đặt GRUB trên một phân vùng có hệ thống tệp BTRFS thì hệ thống sẽ không khởi động được. Do đó, một phần riêng biệt được sử dụng. Bạn có thể đặt GRUB ở nơi khác miễn là nó khởi động được.
3.2. Sau phân vùng bằng GRUB, chúng ta sẽ tạo một phân vùng có một phần của thư mục hệ thống (“root”), cụ thể là có “/boot/”, kích thước 300 MB.
3.3. Điểm hay còn lại - phần còn lại của thư mục hệ thống, phân vùng trao đổi, phân vùng người dùng "/home/" (nếu bạn quyết định tạo một cái) có thể được đặt trên SSD NVME.

Sau khi cài đặt, hệ thống tải GRUB, tải các tệp từ /boot/, sau đó SSD NVME khả dụng, sau đó hệ thống khởi động từ SSD NVME.
Trong thực tế, tôi đã tăng tốc đáng kể.

Yêu cầu về dung lượng cho "BIOS ổ đĩa kế thừa": 8 MB cho phân vùng GRUB là mặc định và từ 200 MB cho /boot/. 300 MB tôi đã lấy có ký quỹ. Khi cập nhật kernel (và khi cài đặt kernel mới), Linux sẽ bổ sung các tệp mới vào phân vùng /boot/.

Ước tính tốc độ và chi phí

Giá của SSD NVME 128 GB - từ khoảng 2000 rúp.
Giá của bộ chuyển đổi M.2 - PCI-E 4x - từ khoảng 500 rúp.
Bộ chuyển đổi M.2 sang PCI-E 16x cho bốn ổ SSD NVME cũng đang được bán với giá từ 3000 r. - nếu có ai cần.

Giới hạn tốc độ:
PCI-E 3.0 4x khoảng 3900 MB/s
PCI-E 2.0 4x 2000 MB/giây
PCI-E 1.0 4x 1000 MB/giây
Ổ đĩa có PCI-E 3.0 4x trong thực tế đạt tốc độ khoảng 3500 MB / s.
Có thể giả định rằng tốc độ có thể đạt được sẽ như sau:
PCI-E 3.0 4x khoảng 3500 MB/s
PCI-E 2.0 4x khoảng 1800 MB/s
PCI-E 1.0 4x khoảng 900 MB/s

Nhanh hơn SATA 600MB/s. Tốc độ có thể đạt được đối với SATA 600 MB/s là khoảng 550 MB/s.
Đồng thời, trên các bo mạch chủ cũ hơn, tốc độ SATA của bộ điều khiển tích hợp có thể không phải là 600 MB / s mà là 300 MB / s hoặc 150 MB / s. Ở đây bộ điều khiển tích hợp = bộ điều khiển SATA được tích hợp trong cầu nam của chipset.

Tôi lưu ý rằng NCQ sẽ hoạt động với SSD NVME, trong khi các bộ điều khiển tích hợp cũ hơn có thể không có tính năng này.

Tôi đã thực hiện tính toán cho PCI-E 4x, tuy nhiên, một số ổ đĩa có bus PCI-E 2x. Điều này là đủ cho PCI-E 3.0, nhưng đối với các tiêu chuẩn PCI-E cũ hơn - 2.0 và 1.0 - tốt hơn là không nên sử dụng các ổ SSD NVME như vậy. Ngoài ra, ổ đĩa có bộ đệm ở dạng chip nhớ sẽ nhanh hơn ổ đĩa không có bộ đệm.

Đối với những người muốn từ bỏ hoàn toàn bộ điều khiển SATA tích hợp, tôi khuyên bạn nên sử dụng bộ điều khiển Asmedia ASM 106x (1061, v.v.), cung cấp hai cổng SATA 600 (bên trong hoặc bên ngoài). Nó hoạt động khá tốt (sau khi cập nhật firmware), ở chế độ AHCI nó hỗ trợ NCQ. Được kết nối qua bus PCI-E 2.0 1x.

Tốc độ tối đa của nó:
PCI-E 2.0 1x 500 MB/giây
PCI-E 1.0 1x 250 MB/giây
Tốc độ có thể đạt được sẽ là:
PCI-E 2.0 1x 460 MB/giây
PCI-E 1.0 1x 280 MB/giây

Điều này là đủ cho một ổ SSD SATA hoặc hai ổ cứng.

Những thiếu sót được nhận thấy

1. Chưa đọc Thông số SMART với SSD NVME thì chỉ có những thông tin chung chung về nhà sản xuất, số serial,… Có lẽ do bo mạch chủ (mp) quá cũ. Đối với các thí nghiệm vô nhân đạo của mình, tôi đã sử dụng mp cũ nhất mà tôi có thể tìm thấy, với chipset nForce4.

2. TRIM sẽ hoạt động nhưng cần phải kiểm tra.

Kết luận

Có các lựa chọn khác: mua bộ điều khiển SAS có khe cắm PCI-E 4x hoặc 8x (có 16x hay 32x không?). Tuy nhiên, nếu rẻ thì hỗ trợ SAS 600, nhưng SATA 300, còn đắt tiền sẽ đắt hơn và chậm hơn phương pháp đề xuất ở trên.

Để sử dụng với M $ Windows, bạn có thể cài đặt phần mềm bổ sung - bộ tải khởi động có trình điều khiển tích hợp cho SSD NVME.

Xem ở đây:
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

Tôi mời người đọc tự đánh giá xem mình có cần một ứng dụng SSD NVME như vậy hay tốt hơn là mua một bo mạch chủ mới (+ bộ xử lý + bộ nhớ) với đầu nối M.2 PCI-E hiện có và hỗ trợ khởi động từ NVME SSD trong EFI.

Nguồn: www.habr.com

Thêm một lời nhận xét