Использование NVME SSD как системного накопителя на компьютерах со старым BIOS и ОС Linux
При соответствующей настройке можно загружаться с накопителя NVME SSD даже на старых системах. Предполагается, что операционная система (ОС) умеет работать с NVME SSD. Рассматриваю именно загрузку ОС, поскольку при имеющихся в ОС драйверах NVME SSD виден в ОС после загрузки и может использоваться. Дополнительного программного обеспечения (ПО) для линукса не требуется. Для ОС семейства BSD и прочих юниксов способ скорее всего тоже подойдёт.
Для загрузки с какого-либо накопителя нужно, чтобы в программе первоначальной загрузки (ППЗ), в BIOS или EFI (UEFI) содержались драйвера для данного устройства. Накопители NVME SSD есть достаточно новые устройства по сравнению с BIOS, и в ППЗ прошивок старых материнских плат таких драйверов нет. В EFI без поддержки NVME SSD можно добавить соответствующий код, и тогда становится возможна полноценная работа с этим устройством — можно установить операционную систему и загрузить её. Для старых систем с т. н. «legacy BIOS» загрузкой ОС так сделать вряд ли получится. Однако это можно обойти.
Как делать
Я использовал openSUSE Leap 15.1. Для других линуксов действия будет примерно те же.
1. Подготовим компьютер для установки операционной системы.
Нужен ПК или сервер со свободным разъёмом PCI-E 4x или более длинным, неважно какой версии, хватит и PCI-E 1.0. Конечно, чем новее версия PCI-E, тем выше будет скорость. Ну и, собственно, NVME SSD с переходником M.2 — PCI-E 4x.
Также нужен какой-либо накопитель с ёмкостью 300 МБ и более, который виден из биоса и с которого можно грузить ОС. Это может быть НЖМД с подключением по IDE, SATA, SCSI. SAS. Или USB флэшка, или карта памяти. На дискету — не влезет. Диск CD-ROM не подойдёт, потребуется перезапись. DVD-RAM — без понятия. Условно назовём эту штуку «legacy BIOS накопитель».
2. Загружаем линукс для установки (с оптического диска или загрузочной флэшки или др.).
3. При размечивании диска распределим ОС по имеющимся накопителям:
3.1. Создадим раздел для загрузчика GRUB в начале «legacy BIOS накопителя» размером 8 МБ. Отмечу, что здесь используется особенность openSUSE — GRUB на отдельном разделе. Для openSUSE по умолчанию используется файловая система (ФС) BTRFS. Если разместить GRUB на разделе с ФС BTRFS, то система не загрузится. Поэтому используется отдельный раздел. Можете разместить GRUB в другом месте, лишь бы грузился.
3.2. После раздела с GRUB создадим раздел с частью системной папки («корня»), а именно с «/boot/», размером 300 МБ.
3.3. Оставшееся добро — остаток системной папки, раздел для свопа, раздел пользователя «/home/» (если таковой вы решили создать) можно разместить на NVME SSD.
После установки система грузит GRUB, который грузит файлы из /boot/, после чего NVME SSD становится доступным, затем идёт загрузка системы с NVME SSD.
На практике я получил существенное ускорение.
Требования по ёмкости «legacy BIOS накопителя»: 8 МБ для раздела GRUB — это по умолчанию, и где-то от 200 МБ для /boot/. 300 МБ я взял с запасом. При обновлении ядра (и при установке новых) линукс будет пополнять раздел /boot/ новыми файлами, при удалении ненужных более ядер — освобождать место. Оставшееся место на «legacy BIOS накопителе» за пределами этих двух разделов можно использовать по своему усмотрению.
Оценка скорости и стоимости
Стоимость NVME SSD 128 ГБ — примерно от 2000 р.
Стоимость переходника M.2 — PCI-E 4x — примерно от 500 р.
Также есть в продаже переходники M.2 — PCI-E 16x на четыре накопителя NVME SSD, ценой где-то от 3000 р. — если это кому надо.
Предельные скорости:
PCI-E 3.0 4x около 3900 МБ/с
PCI-E 2.0 4x 2000 МБ/с
PCI-E 1.0 4x 1000 МБ/с
Накопители с PCI-E 3.0 4x на практике достигают скорости около 3500 МБ/с.
Можно предположить, что достижимая скорость будет такой:
PCI-E 3.0 4x около 3500 МБ/с
PCI-E 2.0 4x около 1800 МБ/с
PCI-E 1.0 4x около 900 МБ/с
Что быстрее, чем SATA 600 МБ/с. Достижимая скорость для SATA 600 МБ/с — около 550 МБ/с.
При этом на старых материнских платах скорость SATA набортного контроллера может быть не 600 МБ/с, а 300 МБ/с или 150 МБ/с. Здесь набортный контроллер = контроллер SATA, встроенный в южный мост чипсета.
Отмечу, что для NVME SSD будет работать NCQ, а у старых набортных контроллеров этого может и не быть.
Я делал расчёты для PCI-E 4x, однако некоторые накопители имеют шину PCI-E 2x. Этого хватает для PCI-E 3.0, но для более старых стандартов PCI-E — 2.0 и 1.0 — такие NVME SSD лучше не брать. Также накопитель с буфером в виде чипа памяти будет быстрее, чем без оного.
Для желающих полностью отказаться от набортного контроллера SATA посоветую использовать контроллер Asmedia ASM 106x (1061 и др.), который предоставляет два порта SATA 600 (внутренних или внешних). Он работает весьма хорошо (после обновления прошивки), в режиме AHCI поддерживает NCQ. Подключается по шине PCI-E 2.0 1x.
Его предельная скорость:
PCI-E 2.0 1x 500 МБ/с
PCI-E 1.0 1x 250 МБ/с
Достижимая скорость будет такой:
PCI-E 2.0 1x 460 МБ/с
PCI-E 1.0 1x 250 МБ/с
Этого хватит на один SATA SSD или два НЖМД.
Замеченные недостатки
1. Не считываются параметры SMART с NVME SSD, есть только общие данные по производителю, серийному номеру и т.д. Возможно, из-за слишком старой материнской платы (мп). Для своих бесчеловечных опытов я использовал самую старую мп, которую смог найти, с чипсетом nForce4.
2. TRIM должен работать, но это надо проверять.
Заключение
Есть ещё другие возможности: купить контроллер SAS с разъёмом PCI-E 4x или 8х (бывают ли 16х или 32х?). Однако они если дешёвые, то поддерживают SAS 600, но SATA только 300, а дорогие будут дороже и медленнее предложенного выше способа.
Для использования с M$ Windows можно установить дополнительное ПО — загрузчик со встроенными драйверами для NVME SSD.
Предлагаю читателю самому оценить, нужно ли ему такое применение NVME SSD, или лучше будет купить новую материнскую плату (+ процессор + память) с имеющимся разъёмом M.2 PCI-E и поддержкой загрузки с NVME SSD в EFI.
- Настройка Linux
- *nix
- Компьютерное железо
- Накопители
Ami native nvme driver support что это
Для того чтобы нам получить полную поддержку устройств NVMe на материнских платах, которые с завода не предполагали такую поддержку, нам нужно немного (мало-мало) модифицировать биос.
Сразу оговорюсь: проще всего это сделать на материнских платах Asus (и AsRock) с функцией Asus Flashback.
Никакого использования Ez-Flash.
Что должны знать: Нет никаких проблем с подключением SSD NVMe с PCIe или M.2, работающим с любой системой чипсетов Intel с 6-й серии, без изменения BIOS материнской платы, если:
а) SSD NVMe будет использоваться для хранения данных (в качестве диска D:, E: етс);
b) соответствующий драйвер NVMe присутствует в операционной системе (изначально или загружен/интегрирован);
Но использование такого SSD как загрузочного системного диска C: (включая загрузочный сектор) обычно требует специальный модуль BIOS EFI для материнской платы, который необходимо загрузить во время загрузки.
Note: Некоторые SSD-накопители NVMe, такие как SSD от Samsung 950 Pro, загружаются в режиме LEGACY (CSM и загрузка опционных дисков должна быть включена в BIOS), потому что их чип контроллера имеет собственный модуль поддержки ROM с поддержкой NVMe.
Лучшие предварительные условия для успешной реализации и конфигурации NVMe SSD в качестве загрузочного системного диска:
1) Желаемая ОС должна быть Win10 (из-за её нативной поддержки NVMe).
2) BIOS материнской платы должен предусматривать необходимые настройки загрузки UEFI.
3) Возможность успешного модифицирования BIOS средствами только материнской платы.
4) Встроенный контроллер Intel SATA не должен быть установлен в режим «RAID» в BIOS. Что нам нужно для этого нужно иметь: 1) Материнская плата с AMI Aptio UEFI BIOS;
2) Оригинальную последнюю версию BIOS скачанную с сайта производителя.
3) Утилита модификации BIOS (я использовал UEFITool).
4) Соответствующий модуль EFI NVME BIOS, который должен быть вставлен в BIOS материнской платы. Теперь пошаговая инструкция как и что нужно сделать для успешного предприятия: 1) Создаём две папки ( названия произвольные, но чтобы понимать что и как, допустим назовём одну, исходную, папкой X:\Source BIOS, а другую, конечную, папкой X:\Mod BIOS.
2) В первую папку скачиваем UEFITool http://files.d-lan.dp.ua/download?file= . 307928957f и специальный
Многие, мнооогие (сделать страшное лицо) тысячелетия массоны (рептилоиды, зелёные человечки — по обстановке) скрывали от людей правду и вот теперь Мы (сделать страшно-ужасно важное лицо) вам её даём! Мелким шрифтом на последней странице быстро добавить: скрынька для пожертвований в углу зала
драйвер NvmExpressDxE_2 GUID 9A4713C2 или NvmExpressDxE_3 GUID 9A4713C2 (я на своей Р9Х79 не заметил разницы, хотя для других моделей она может быть ) http://files.d-lan.dp.ua/download?file= . 85fdba825a
3) Помещаем скачанные файлы (оригинальный BIOS, UEFITool, NvmExpressDxE) в папку X:\Source BIOS
4) Открываем UEFITool, желательно в полном формате, чтобы видеть весь контент GUI UEFITool.
5) Нажимаем «File» и выбираем строку «Open image file. «.
6) Выбираем исходный BIOS.
7) После того как открыли сам BIOS нужно его немного развернуть, до пункта BIOS region
8) В связи со сложной структурой BIOS и трудностью поиска нужного нам места, куда мы присунем кое-что, мы идём другим путём (как все нормальные герои )
Опять нажимаем «File» и выбираем строку «Search»
AMI Native NVMe Driver Support
Anakartım PRIME A320M-E. Kingston A2000 SSD aldım ve sistemi ona kurmayı planlıyorum. O gelene kadar BIOS’ta biraz gezineyim dedim ve başlıktaki gibi bir seçenek gördüm. Ayarın «on», «off» seçenekleri var. Bu ne işe yarıyor? NVMe SSD’yi taktığımda aktifleştirmem mi gerekir?
Son düzenleme: 29 Kasım 2020
MisakiTaro
Petapat
Katılım 30 Ocak 2019 Mesajlar 21.091 Makaleler 9 Çözümler 222
Daha fazla
Cinsiyet Erkek
NVMe kısmını aktif ediyor sanırım. Açmanızın bir zararı dokunmaz bence.
Eyefkey
Femtopat
Katılım 26 Kasım 2020 Mesajlar 8
Daha fazla
Cinsiyet Erkek
NVMe kısmını aktif ediyor sanırım. Açmanızın bir zararı dokunmaz bence.
Asus Desteğe mesaj attım bakalım. Diğer türlü elle deneyerek anlayacağız.
HABAR
Kilopat
Katılım 13 Ağustos 2019 Mesajlar 9.005 Makaleler 18 Çözümler 44
Daha fazla
Cinsiyet Erkek
Bildiğim kadarıyla NVMe SSD’lerin desteklenmesi için BIOS’a bir modül yerleştirilmesi gerekiyor, bu ayar da onunla alakalı sanırım.
Cevap geldiğinde buradan bildirebilirseniz güzel olur.
Eyefkey
Femtopat
Katılım 26 Kasım 2020 Mesajlar 8
Daha fazla
Cinsiyet Erkek
Asus’tan cevap geldi. Kısaca bir optimizasyon ayarıymış. @HABAR Tüm mesajı bırakıyorum.
Boot menüsünde görmüş olduğunuz AMI Native NVMe Driver Support seçeneği Nvme SSD optimizasyonu için bir seçenektir. Bu seçeneği kullanmadan da devam edebilirsiniz. Fakat bu seçeneği açarak optimizasyonu sağlayabilirsiniz.
Sisteminiz, NVMe SSD performansı için ideal olan bir PCIe x4 moduna sahip olabilir. Birçok sistemde, M.2 bağlantı noktaları BIOS veya UEFI’de bunu değiştirmek için yapılandırılabilir, diğer bağlantı noktalarından bant genişliğini kaldırarak bağlı NVMe sürücülerini hızlandırır (genellikle işlem sırasında bunları devre dışı bırakır) veya tercih edilirse kullanılabilir bağlantı noktalarını en üst düzeye çıkarmak için performanslarını sınırlar.
Bu otomatikleştirilmiş bir işlev olsa da, NVMe uyumlu bir yuva doldurulduğunda görünen bir mesajda da açıklanabilir veya özellikle sisteminizde veya anakart kılavuzunda belirtilebilir. Bu, donanımı kurmadan önce bu özelliği tanımanıza izin verecektir.