Comment utiliser un SSD NVMe sur Raspberry Pi ?

Les SSD NVMe sont incroyables car non seulement ils sont plus petits, mais ils sont aussi plus rapides que les SSD classiques. Cependant, savoir quels modèles de Pi prennent en charge les disques NVMe ou comment en connecter un n’est pas évident au premier abord. Dans cet article, je vais vous montrer comment cela fonctionne et comment en installer un et le faire fonctionner.

Un SSD NVMe peut être installé sur Raspberry Pi 5 ou Pi 4 avec un boîtier spécial, un M.2 HAT, une carte d’extension ou un boîtier USB. La configuration de démarrage et l’ordre de démarrage du Pi doivent être modifiés pour utiliser un NVMe.

Commençons par quelques points à savoir avant de plonger dans les détails techniques pour tirer le meilleur parti de votre Raspberry Pi.

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Pourquoi utiliser un SSD NVMe sur Raspberry Pi ?

Utiliser un SSD NVMe sur un Raspberry Pi peut considérablement améliorer les performances de stockage, offrir des vitesses de lecture/écriture plus rapides et une latence réduite par rapport aux options de stockage traditionnelles comme les cartes SD ou les disques durs externes.

Je me souviens de l’époque où mon ordinateur fonctionnait avec de gros disques durs encombrants (HDD). Peu importe la rapidité des CPU et GPU, mon système d’exploitation semblait toujours lent et les jeux mettaient une éternité à charger.

Tout cela a changé avec l’avènement des disques à état solide (SSD), et je suis tombé sous le charme de leurs vitesses et de leur fonctionnement silencieux depuis lors. Je n’utilise que des SSD, sauf pour mon NAS sur lequel tourne Plex. Et quand je pensais que la vie ne pouvait être meilleure, les SSD NVMe sont arrivés.

Un disque Non-Volatile Memory Express (NVMe) est toujours considéré comme un SSD car il utilise des puces NAND flash. Mais les SSD NVMe sont fins comme des barrettes de RAM et commencent à arriver dans des formats plus petits.

Voici une comparaison des types de stockage courants et de leurs dimensions physiques :

Type de stockage	Dimensions
HDD (3.5″)	146 mm x 102 mm x 20 mm
SSD (2.5″)	100 mm x 70 mm x 7 mm
NVME SSD	22 mm x 80 mm x 2,5 mm — (M.2 2280) 22 mm x 60 mm x 2,5 mm — (M.2 2260) 22 mm x 42 mm x 2,5 mm — (M.2 2242) 22 mm x 30 mm x 2,5 mm — (M.2 2230)
Carte Micro SD	15 mm x 11 mm x 1 mm

Comme vous pouvez le voir, un SSD NVMe est beaucoup plus petit qu’un SSD traditionnel de 2,5 pouces.

Je pense que les noms des différents facteurs d’encombrement sont un peu idiots. Par exemple, M.2 2280 se réfère simplement à la taille d’un disque (22 x 80). Cela peut prêter à confusion si vous supposez que ces chiffres se réfèrent aux spécifications des performances, alors que ce n’est pas le cas.

Je suis très impressionné par le facteur d’encombrement M.2 2230 : ces disques peuvent contenir 2 téraoctets de données dans un carré de la taille d’une carte SD standard. Cette forme compacte en fait un excellent choix pour les usages incroyables du Raspberry Pi.

Bien sûr, l’importance d’un disque NVMe va au-delà de ses dimensions. Un NVMe se connecte au port M.2 sur une carte mère, lui donnant un accès direct aux voies rapides PCI express de la carte (PCIe est la même connexion haute vitesse requise par les GPU puissants).

Voici une comparaison des vitesses typiques de lecture/écriture séquentielle pour différentes technologies de disque :

Type de stockage	Interface	Vitesse de lecture/écriture
Carte Micro SD	Lecteur de carte SD	80 Mo/s – 200 Mo/s
SSD (2.5″)	SATA III	400 Mo/s – 550 Mo/s
SSD NVMe (PCIe 3.0)	M.2	1 500 Mo/s – 3 500 Mo/s
SSD NVMe (PCIe 4.0)	M.2	2 000 Mo/s – 6 500 Mo/s
SSD NVMe (PCIe 5.0)	M.2	7 000 Mo/s – 12 000 Mo/s

Les estimations ci-dessus sont ce que vous pourriez obtenir sur un PC de bureau, et non les vitesses réelles que vous verrez sur un Raspberry Pi, qui ne peut pas atteindre ces vitesses maximales. Mais je pense que cela donne une idée claire de la capacité relative.

Les SSD NVMe sont désormais le stockage le plus rapide que peuvent acheter les particuliers. C’est une technologie supérieure qui est devenue la nouvelle norme.

Comment connecter un lecteur NVMe au Raspberry Pi ?

Malheureusement, vous ne pouvez pas connecter directement un SSD NVMe à un Raspberry Pi. Un matériel supplémentaire est nécessaire.

Je vais examiner les options disponibles afin que vous puissiez choisir celle qui vous convient le mieux.

Boîtiers Raspberry Pi avec support NVMe

La façon la plus simple de connecter un NVMe est d’utiliser un boîtier pour Raspberry Pi qui prend en charge le NVMe. Je peux insérer un lecteur NVMe comme je le ferais lors de l’assemblage d’un PC de bureau.

Voici des boîtiers populaires que je recommande avec support NVMe intégré :

• Boîtier SunFounder Pironman 5 pour Raspberry Pi 5
• Boîtier Argon ONE M.2 NVMe PCIE pour Raspberry Pi 5

J’aime que ces boîtiers fournissent des dissipateurs de chaleur pour disque NVMe, ce qui est utile car il a tendance à surchauffer. Ces vendeurs fournissent une liste de disques NVMe compatibles, ce qui est très utile pour savoir si le NVMe choisi pourra fonctionner.

Vitesses de lecture/écriture : de 500 Mo/s à 800 Mo/s

Modèles pris en charge : Raspberry Pi 5

Certaines boîtiers supportent les disques M.2 SATA pour Raspberry Pi 4, mais ils ne supportent PAS les disques M.2 NVMe.

Boîtier USB 3.0 pour disques NVMe

Parfois, j’aime pouvoir déplacer mon disque NVMe entre différents appareils pour l’utiliser comme disque externe. Dans ce cas, je trouve que l’utilisation d’un boîtier USB pour NVMe est l’option la plus flexible.

Voici quelques-unes de mes suggestions pour les boîtiers USB 3.0+ pour disques NVMe :

• Boîtier Plugable USB 3 Type-C NVME SSD
• Sabrent USB 3.2 Type-C Enclosure for M.2 PCIe NVMe

Vitesse de lecture/écriture : de 300 Mo/s à 500 Mo/s

Pour atteindre ces vitesses, vous devrez connecter votre boîtier aux ports USB 3.0, qui sont bleus sur votre Raspberry Pi.

Vous n’atteindrez pas une vitesse aussi élevée que les options ci-dessus parce que l’interface USB n’est pas aussi rapide que PCIe. Néanmoins, cela semblera encore des vitesses fulgurantes comparé à une carte micro SD traditionnelle.

Modèles supportés : Raspberry Pi 5 / Pi 4 / Pi 400.

Techniquement, les modèles plus anciens comme le Pi 3 peuvent encore utiliser un boîtier NVMe. Mais ses ports USB 2.0 limiteront fortement le potentiel de votre disque.

Comment démarrer sur un disque NVMe avec un Raspberry Pi ?

Pour démarrer à partir d’un disque NVMe sur un Raspberry Pi, vous devez mettre à jour le bootloader pour prendre en charge le démarrage USB et configurer le Raspberry Pi pour démarrer à partir du disque connecté en USB.

Maintenant que vous avez connecté le matériel, vous êtes prêt à utiliser votre nouveau NVMe. Dans cette section, je vais vous montrer comment faire étape par étape.

Remarque : Ce guide part du principe que vous avez déjà un système Raspberry Pi opérationnel à partir duquel vous pouvez travailler.

Voici les étapes pour démarrer sur votre disque NVMe avec un Raspberry Pi :

• Activez PCIe pour que votre Pi détecte votre disque NVMe :
  • Connectez le SSD NVMe à votre Pi.
  • Modifiez le fichier de configuration “BIOS” du Pi :
    sudo nano /boot/firmware/config.txt
  • Ajoutez cette ligne à la fin :
    dtparam=nvme
Rmarque : Si vous avez un Pi 5 et souhaitez forcer l’utilisation de vitesses PCIe3 plus rapides, remplacez la ligne ci-dessus par celle-ci : dtparam=pciex1_gen=3.
    Si ce réglage rend votre système instable, utilisez la première option.
  • Redémarrer :
    sudo reboot now
• Flashez un système d’exploitation sur votre disque NVMe :
  • Pour repartir de zéro : Flasher Raspberry Pi OS (ou un autre système d’exploitation) sur votre NVMe en utilisant “Raspberry Pi Imager”.
    Votre disque apparaîtra comme une option sous “Storage” si vous avez effectué l’étape précédente correctement.
    Si vous avez besoin de plus d’aide, lisez notre guide complet d’Imager ici.
  • Si vous souhaitez conserver votre système d’exploitation existant : Clonez votre carte SD sur votre NVMe avec l’outil SD Card Copier.
    Si vous avez besoin de plus d’aide, lisez notre guide complet pour cloner votre Pi ici.
    
• Changez l’ordre de démarrage du Pi pour prioriser votre disque NVMe :
  • Chargez raspi-config depuis la ligne de commande :
    sudo raspi-config
  • Allez à Advanced Options > Boot Order
  • Sélectionnez NVMe/USB Boot. Appuyez sur Entrée pour Save. Ensuite, appuyez sur Finish.
    
  • Éteignez et retirez votre carte SD :
    sudo shutdown now

Lorsque vous rallumerez votre Pi, Raspberry Pi OS devrait démarrer depuis votre nouveau disque NVMe. Sympa !

Si les commandes Linux ce n’est pas trop votre truc, n’hésitez pas à jeter un œil à cet article qui vous explique les commandes qu’il faut absolument connaître. Je vous donne aussi une antisèche à télécharger pour les avoir toujours sous la main !

FAQ

Une mise à niveau vers NVMe vaut-elle le coup pour le Raspberry Pi ?

Oui, si vous avez un Raspberry Pi 5 ou Pi 4, surtout si vous utilisez encore une carte SD. Comme remplacer un HDD par un SSD sur un vieux PC/ordinateur portable, ajouter un disque NVMe à votre Pi est le plus gros gain de performances que vous ressentirez directement.

Cependant, si vous utilisez déjà un SSD standard sur votre Pi, les gains d’un SSD NVMe pourraient ne pas être aussi perceptibles.

Cela change-t-il quelque chose si le SSD NVMe est PCIe Gen 3, 4 ou 5 ?

Non, n’importe quel NVMe avec PCIe3 ou plus récent fonctionnera de manière similaire sur le Pi. Les générations PCIe plus récentes sont rétrocompatibles, ce qui signifie que même si vous avez un disque PCIe Gen 5, il fonctionnera toujours sur une carte ou un boîtier USB qui ne prend en charge que PCIe3.

Quoi qu’il en soit, vous serez limité par la bande passante de connexion du Pi avant d’atteindre les vitesses maximales du NVMe. Si les coûts sont similaires, je choisirais un disque de nouvelle génération.

Bien que vous n’ayez pas à vous soucier de la compatibilité PCIe, vous devez penser aux dimensions physiques du disque. Vérifiez si le facteur d’encombrement de votre NVMe s’insère physiquement dans votre boîtier/HAT. Voir notre tableau ci-dessus.

Dois-je m’inquiéter de l’usure d’un disque NVMe ?

Probablement pas, puisque l’endurance d’écriture d’un disque NVMe est de 2x à 10x supérieure à celle d’une carte micro SD. Avec une utilisation normale, vous ne rencontrerez probablement jamais ces limites. Néanmoins, je recommande toujours d’installer Log2Ram sur votre Pi pour maximiser la durée de vie de votre disque.

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