ملحقات تخزين Raspberry Pi: البطاقات ومحركات التخزين ووسائط الإقلاع
ملحقات تخزين Raspberry Pi هي أجهزة التخزين المستخدمة لحمل نظام التشغيل والتطبيقات وبيانات المستخدم، مع توفير وسائط الإقلاع للوحة. الفئات الرئيسية للتخزين هي بطاقات microSD ومحركات أقراص USB المحمولة ومحركات أقراص USB ذات الحالة الصلبة (SSD)، وفي الأجهزة المدعومة، محركات أقراص NVMe SSD المتصلة عبر واجهة PCIe أو لوحة توسعة متوافقة. وفقًا لوثائق Raspberry Pi، يتم تثبيت نظام Raspberry Pi OS عادةً على بطاقة microSD، بينما تدعم أجهزة Raspberry Pi 4 وRaspberry Pi 400 وCompute Module 4 وRaspberry Pi 5 أيضًا الإقلاع عبر USB، كما يدعم Raspberry Pi 5 بالإضافة إلى ذلك تخزين NVMe المتصل عبر PCIe باستخدام الأجهزة والبرامج الثابتة المناسبة.
يجب أن يعتمد اختيار التخزين على أربعة معايير قابلة للقياس: وسيط التخزين، توافق الإقلاع، السعة، وعبء العمل.
يجب أن يعتمد اختيار التخزين على أربعة معايير قابلة للقياس: وسيط التخزين، توافق الإقلاع، السعة، وعبء العمل. وفقًا لوثائق Raspberry Pi، يدعم برنامج Raspberry Pi Imager تثبيت نظام التشغيل على كل من بطاقات microSD وأجهزة التخزين عبر USB المدعومة، بينما يعتمد توفر الإقلاع عبر USB وNVMe على طراز Raspberry Pi والبرامج الثابتة بدلاً من أن يكون عالميًا عبر كل إصدارات اللوحة. تتراوح سعات التخزين عادةً من 16 جيجابايت إلى 1 تيرابايت أو أكثر للأجهزة الاستهلاكية، لكن مؤسسة Raspberry Pi لا تحدد سعة دنيا لكل تطبيق لأن المتطلبات تختلف حسب نظام التشغيل والبرامج وحجم البيانات.
توفر سعة التخزين الأكبر مساحة إضافية للتطبيقات أو قواعد البيانات أو ملفات الوسائط دون تغيير عملية تثبيت البرامج.
على سبيل المثال، وفقًا لوثائق Raspberry Pi، يمكن لـ Raspberry Pi Zero 2 W الإقلاع من نظام Raspberry Pi OS من بطاقة microSD بسعة 32 جيجابايت لمشاريع الأتمتة الخفيفة أو التعليمية، بينما يمكن لـ Raspberry Pi 5 المزود بلوحة PCIe M.2 HAT متوافقة الإقلاع من قرص NVMe SSD بسعات مثل 256 جيجابايت أو 512 جيجابايت عند التهيئة الصحيحة. توفر سعة التخزين الأكبر مساحة إضافية للتطبيقات أو قواعد البيانات أو ملفات الوسائط دون تغيير عملية تثبيت البرامج.
يركز هذا العرض العام على قرار التخزين نفسه بدلاً من التثبيت أو ضبط الأداء.
يركز هذا العرض العام على قرار التخزين نفسه بدلاً من التثبيت أو ضبط الأداء. يعتمد أنسب ملحق تخزين لـ Raspberry Pi على مطابقة طرق الإقلاع والواجهات المدعومة من اللوحة مع عبء العمل المقصود بدلاً من اختيار أكبر أو أسرع جهاز تخزين متاح.
جدول المحتويات
ملحقات تخزين Raspberry Pi وخيارات وسائط التخزين
ملحقات تخزين Raspberry Pi هي مكونات تخزين توفر وسائط الإقلاع وتخزين نظام التشغيل وتخزين التطبيقات وتخزين البيانات الدائمة لنظام Raspberry Pi. وكجزء من مركز ملحقات Raspberry Pi، تشمل بطاقات microSD ومحركات أقراص USB المحمولة ومحركات الأقراص الثابتة USB (HDD) ومحركات أقراص USB ذات الحالة الصلبة (SSD)، وفي الطرازات المدعومة، محركات أقراص NVMe SSD المتصلة عبر PCIe. وفقًا لوثائق Raspberry Pi، تقوم لوحات Raspberry Pi بالإقلاع من وحدة تخزين قابلة للإزالة أو خارجية اعتمادًا على طراز اللوحة والبرامج الثابتة وترتيب الإقلاع المهيأ.
وسائط الإقلاع هي جهاز التخزين الذي يحتوي على محمل الإقلاع ونظام التشغيل وملفات التشغيل المطلوبة. وفقًا لوثائق Raspberry Pi، يمكن كتابة نظام Raspberry Pi OS على بطاقة microSD في جميع لوحات Raspberry Pi الحالية، بينما تدعم أجهزة Raspberry Pi 4 وRaspberry Pi 400 وCompute Module 4 وRaspberry Pi 5 الإقلاع عبر USB بعد دعم البرامج الثابتة المناسب، ويدعم Raspberry Pi 5 الإقلاع عبر قرص NVMe SSD من خلال واجهة PCIe عند تثبيت الأجهزة المتوافقة.
وسائط الإقلاع هي جهاز التخزين الذي يحتوي على محمل الإقلاع ونظام التشغيل وملفات التشغيل المطلوبة.
تنقسم وسائط التخزين لـ Raspberry Pi إلى ثلاث فئات وظيفية: وسائط الإقلاع القابلة للإزالة، والتخزين القابل للإزالة للبيانات، والتخزين الخارجي عالي السعة. تظل بطاقات microSD هي وسيط الإقلاع القياسي القابل للإزالة، بينما تقوم محركات أقراص USB المحمولة ومحركات أقراص USB SSD ومحركات أقراص USB HDD ومحركات أقراص NVMe SSD عبر PCIe بتوسيع السعة أو تحسين أداء التخزين بشكل أساسي على الطرازات المدعومة. وفقًا لوثائق Raspberry Pi، تعتمد متطلبات التخزين على صورة نظام التشغيل والبرامج المثبتة وحجم البيانات بدلاً من الاعتماد على نوع جهاز موصى به واحد.
وفقًا لوثائق Raspberry Pi، تعتمد متطلبات التخزين على صورة نظام التشغيل والبرامج المثبتة وحجم البيانات بدلاً من الاعتماد على نوع جهاز موصى به واحد.
على سبيل المثال، توصي وثائق Raspberry Pi ببطاقة microSD بسعة 32 جيجابايت على الأقل لنظام Raspberry Pi OS مع سطح المكتب وبطاقة بسعة 8 جيجابايت على الأقل لنظام Raspberry Pi OS Lite. يوفر جهاز Raspberry Pi 5 المهيأ بلوحة PCIe M.2 HAT متوافقة وقرص NVMe SSD بسعة 512 جيجابايت سعة أكبر بكثير للتطبيقات والبيانات مقارنة ببطاقة إقلاع بسعة 32 جيجابايت مع بقائه ضمن نفس فئة التخزين لملحقات Raspberry Pi.
أنواع التخزين وخصائص الأداء لـ Raspberry Pi
يتحدد اختيار تخزين Raspberry Pi بشكل أساسي بخمس خصائص: السعة، وسرعة الواجهة، والتحمل، والموثوقية، وتوافق الإقلاع. وفقًا لوثائق Raspberry Pi، تدعم أنظمة Raspberry Pi الإقلاع من بطاقات microSD على جميع الطرازات الحالية، بينما تدعم أجهزة Raspberry Pi 4 وRaspberry Pi 400 وCompute Module 4 وRaspberry Pi 5 الإقلاع عبر تخزين USB الشامل، ويدعم Raspberry Pi 5 الإقلاع عبر قرص NVMe SSD المتصل عبر PCIe باستخدام الأجهزة المتوافقة. يجب تقييم هذه الخصائص معًا لأن أنسب نوع تخزين يعتمد على كل من طراز Raspberry Pi وعبء العمل المقصود.
تحدد السعة مقدار ما يمكن تخزينه من نظام التشغيل والتطبيقات وبيانات المستخدم، بينما تؤثر سرعة الواجهة على وقت الإقلاع وتحميل التطبيقات ونقل الملفات. وفقًا لوثائق Raspberry Pi، يتطلب نظام Raspberry Pi OS Lite سعة تخزين لا تقل عن 8 جيجابايت، بينما يُوصى باستخدام 32 جيجابايت على الأقل لنظام Raspberry Pi OS مع سطح المكتب. توفر محركات أقراص USB SSD ومحركات NVMe SSD عبر PCIe وصولاً أسرع للتخزين من بطاقات microSD على طرازات Raspberry Pi المدعومة لأنها تستخدم واجهات ذات نطاق ترددي أعلى.
يلخص الجدول التالي معايير القرار الرئيسية لأنواع تخزين Raspberry Pi الشائعة.
يلخص الجدول التالي معايير القرار الرئيسية لأنواع تخزين Raspberry Pi الشائعة.
| نوع التخزين | السعة | الخاصية الأساسية | الاستخدام النموذجي |
|---|---|---|---|
| بطاقة microSD | شائعًا 8 جيجابايت إلى 1 تيرابايت | توافق إقلاع شامل وتخزين قابل للإزالة | تثبيت نظام تشغيل Raspberry Pi للأغراض العامة |
| محرك أقراص USB محمول | شائعًا 16 جيجابايت إلى 512 جيجابايت | تخزين محمول قابل للإزالة | الملفات المحمولة وأعمال الإقلاع عبر USB الخفيفة على الطرازات المدعومة |
| قرص USB SSD | شائعًا 120 جيجابايت إلى 4 تيرابايت | إنتاجية مستدامة أعلى وتحمل كتابة محسّن | الحوسبة المكتبية وقواعد البيانات والحاويات والخوادم المنزلية |
| قرص USB HDD | شائعًا 500 جيجابايت إلى 20 تيرابايت | سعة تخزين كبيرة | مكتبات الوسائط والنسخ الاحتياطية والتخزين الأرشيفي |
| قرص NVMe SSD | شائعًا 250 جيجابايت إلى 4 تيرابايت | تخزين عالي الأداء عبر PCIe على الأجهزة المدعومة | نشرات Raspberry Pi 5 الموجهة للأداء |
يصف التحمل مدى تحمل التخزين لعمليات الكتابة المتكررة، بينما تعكس الموثوقية التشغيل المتسق طويل الأمد في الظروف العادية. وفقًا لوثائق Raspberry Pi، يُوصى باستخدام وسائط تخزين عالية الجودة لتحسين استقرار النظام، وتحدد شركات تصنيع مثل Kingston Technology أن محركات أقراص SSD أكثر ملاءمة من بطاقات microSD الاستهلاكية القياسية لأعمال الكتابة المكثفة لأنها مصممة لتحمل كتابة أعلى بشكل كبير.
يعتمد التحسين العملي على طراز Raspberry Pi وواجهة التخزين ووحدة التحكم وعبء العمل بدلاً من زيادة سرعة مضمونة واحدة.
على سبيل المثال، وفقًا لوثائق Raspberry Pi، يمكن لـ Raspberry Pi الذي يعمل بنظام Raspberry Pi OS مع سطح المكتب أن يبدأ ببطاقة microSD موصى بها بسعة 32 جيجابايت، بينما يوفر جهاز Raspberry Pi 5 المزود بلوحة توسعة PCIe M.2 متوافقة وقرص NVMe SSD بسعة 512 جيجابايت مساحة أكبر للتطبيقات وأداء تخزين أعلى بشكل ملحوظ لقواعد البيانات أو الحاويات أو خوادم الوسائط. يعتمد التحسين العملي على طراز Raspberry Pi وواجهة التخزين ووحدة التحكم وعبء العمل بدلاً من زيادة سرعة مضمونة واحدة.
بطاقات microSD ومحركات أقراص USB والتخزين القائم على أقراص SSD
بطاقات microSD ومحركات أقراص USB والتخزين القائم على أقراص SSD هي الفئات الثلاث الرئيسية للتخزين المحلي لـ Raspberry Pi، وتختلف حسب واجهة الاتصال ودعم الإقلاع وأداء التخزين ومدى ملاءمتها لعبء العمل بدلاً من وجود خيار واحد متفوق عالميًا. وفقًا لوثائق Raspberry Pi، تُقلع جميع طرازات Raspberry Pi الحالية من بطاقات microSD، كما تدعم أجهزة Raspberry Pi 4 وRaspberry Pi 400 وCompute Module 4 وRaspberry Pi 5 الإقلاع عبر تخزين USB الشامل، ويدعم Raspberry Pi 5 الإقلاع عبر قرص NVMe SSD المتصل عبر PCIe عند تثبيت الأجهزة المتوافقة.
تستخدم بطاقات microSD واجهة microSD المدمجة وتوفر وسائط إقلاع قابلة للإزالة بسعات متاحة شائعًا من 8 جيجابايت إلى 1 تيرابايت.
تستخدم بطاقات microSD واجهة microSD المدمجة وتوفر وسائط إقلاع قابلة للإزالة بسعات متاحة شائعًا من 8 جيجابايت إلى 1 تيرابايت. وفقًا لوثائق Raspberry Pi، يتطلب Raspberry Pi OS Lite سعة تخزين لا تقل عن 8 جيجابايت، بينما يُوصى بـ Raspberry Pi OS مع سطح المكتب باستخدام 32 جيجابايت على الأقل. هذا يجعل بطاقات microSD مناسبة للتعليم والأنظمة المدمجة والروبوتات ومشاريع Raspberry Pi المحمولة حيث يكون التخزين القابل للإزالة المدمج كافيًا.
تشمل محركات أقراص USB محركات أقراص USB المحمولة ومحركات أقراص USB SSD المتصلة عبر منافذ USB 2.0 أو USB 3.0، اعتمادًا على طراز Raspberry Pi.
تشمل محركات أقراص USB محركات أقراص USB المحمولة ومحركات أقراص USB SSD المتصلة عبر منافذ USB 2.0 أو USB 3.0، اعتمادًا على طراز Raspberry Pi. وفقًا لوثائق Raspberry Pi، يمكن لطرازات Raspberry Pi المدعومة الإقلاع مباشرة من تخزين USB، بينما توفر محركات أقراص USB SSD عمومًا أداء قراءة وكتابة مستدامًا أسرع وتحمل كتابة أكبر من بطاقات microSD الاستهلاكية القياسية لأنها تستخدم وحدات تحكم SSD مخصصة وواجهات ذات نطاق ترددي أعلى.
يشمل التخزين القائم على أقراص SSD محركات أقراص USB SSD ومحركات أقراص NVMe SSD المتصلة عبر PCIe.
يشمل التخزين القائم على أقراص SSD محركات أقراص USB SSD ومحركات أقراص NVMe SSD المتصلة عبر PCIe. على سبيل المثال، وفقًا لوثائق Raspberry Pi، يمكن لجهاز Raspberry Pi 5 المزود بلوحة توسعة PCIe M.2 متوافقة الإقلاع من قرص NVMe SSD بسعة 512 جيجابايت، بينما يستخدم Raspberry Pi Zero 2 W بطاقة microSD بسعة 32 جيجابايت بشكل شائع لنظام Raspberry Pi OS. تُظهر هذه المقارنة أن بطاقات microSD تعطي الأولوية للبساطة والتوافق الواسع، وتوازن محركات أقراص USB بين السعة وقابلية النقل، بينما يكون التخزين القائم على أقراص SSD أكثر ملاءمة لقواعد البيانات والحاويات وتطوير البرامج وخوادم الوسائط التي تنفذ عمليات قراءة وكتابة متكررة.
يقارن هذا الرسم البياني الفئات الثلاث الرئيسية للتخزين المحلي لـ Raspberry Pi: بطاقات microSD ومحركات التخزين USB والتخزين القائم على SSD، مع إبراز سماتها الرئيسية وحالات الاستخدام.
يقارن هذا الرسم البياني الفئات الثلاث الرئيسية للتخزين المحلي لـ Raspberry Pi: بطاقات microSD ومحركات التخزين USB والتخزين القائم على SSD، مع إبراز سماتها الرئيسية وحالات الاستخدام.
عوامل السعة والسرعة والتحمل والموثوقية
يجب تقييم ملحقات تخزين Raspberry Pi حسب السعة وسرعة الوصول العشوائي وتحمل الكتابة والموثوقية وظروف التشغيل. يجب أن تتجاوز السعة متطلبات نظام التشغيل والبيانات المحتفظ بها؛ ويجب أن تتطابق السرعة مع نمط الوصول لعبء العمل؛ ويجب أن يكون للتحمل تصنيف عمر كتابة منشور؛ ويجب تقييم الموثوقية لظروف الطاقة ودرجة الحرارة وتكرار الكتابة المقصودة.
هذه القيم هي مواصفات خاصة بالطراز والجهاز وليست نتائج مضمونة لوسائط طرف ثالث أو أعباء عمل مختلفة.
تدرج وثائق Raspberry Pi بطاقات microSD الرسمية بسعات 32 جيجابايت و64 جيجابايت و128 جيجابايت ومحركات أقراص NVMe SSD الرسمية بسعات 256 جيجابايت و512 جيجابايت و1 تيرابايت. تحدد الوثائق نفسها أداء الوصول العشوائي بحجم 4 كيلوبايت بـ 3,200 IOPS قراءة و1,200 IOPS كتابة لبطاقة microSD الرسمية على Raspberry Pi 4، و5,000 IOPS قراءة و2,000 IOPS كتابة على Raspberry Pi 5، و50,000 IOPS قراءة و90,000 IOPS كتابة لقرص NVMe SSD الرسمي بسعة 512 جيجابايت. هذه القيم هي مواصفات خاصة بالطراز والجهاز وليست نتائج مضمونة لوسائط طرف ثالث أو أعباء عمل مختلفة.
يحدد التحمل مقدار الكتابة الذي صمم جهاز التخزين لتحمله، بينما تصف الموثوقية ما إذا كان الجهاز يواصل التشغيل باستمرار تحت ظروفه المحددة.
يحدد التحمل مقدار الكتابة الذي صمم جهاز التخزين لتحمله، بينما تصف الموثوقية ما إذا كان الجهاز يواصل التشغيل باستمرار تحت ظروفه المحددة. لا تنشر وثائق Raspberry Pi التي تمت مراجعتها قيمة تيرابايت مكتوبة أو تصنيف حماية من فقدان الطاقة أو رقم عمر خدمة شامل لكل فئة تخزين مدعومة، لذلك يجب التحقق من هذه الخصائص في مواصفات الشركة المصنعة للجهاز المختار بدلاً من استنتاجها من السعة أو سرعة الواجهة.
تدعم هذه المقارنة تقييم تخزين NVMe لأعمال الكتابة الصغيرة المتكررة، بينما تظل بطاقة microSD مناسبة عندما تكون سعتها وأداؤها الموثق وحدود التحمل غير المحددة مقبولة لعبء العمل المقصود.
على سبيل المثال، تحدد وثائق Raspberry Pi 2,000 IOPS كتابة عشوائية لبطاقة microSD على Raspberry Pi 5 و90,000 IOPS كتابة عشوائية لقرص NVMe SSD بسعة 512 جيجابايت باستخدام بيانات بحجم 4 كيلوبايت، بفارق محسوب قدره 88,000 IOPS في ظل تلك الظروف المذكورة. تدعم هذه المقارنة تقييم تخزين NVMe لأعمال الكتابة الصغيرة المتكررة، بينما تظل بطاقة microSD مناسبة عندما تكون سعتها وأداؤها الموثق وحدود التحمل غير المحددة مقبولة لعبء العمل المقصود.
يوضح هذا الرسم البياني العوامل الرئيسية لتقييم تخزين Raspberry Pi، ومواصفات الأداء الرسمية، ومقارنة بين microSD وNVMe لأعباء العمل المختلفة.
يوضح هذا الرسم البياني العوامل الرئيسية لتقييم تخزين Raspberry Pi، ومواصفات الأداء الرسمية، ومقارنة بين microSD وNVMe لأعباء العمل المختلفة.
متطلبات توافق تخزين Raspberry Pi
يتطلب توافق تخزين Raspberry Pi أن يدعم طراز اللوحة وواجهة التخزين وطريقة الإقلاع والمهايئ ومصدر الطاقة نفس التكوين. تحدد وثائق Raspberry Pi بطاقة microSD كوسيط الإقلاع القياسي، بينما يعد تخزين USB الشامل وتخزين NVMe المتصل عبر PCIe خيارين مشروطين متاحين فقط على اللوحات وتكوينات محمل الإقلاع التي تدعم تلك الواجهات.
يتطلب توافق تخزين Raspberry Pi أن يدعم طراز اللوحة وواجهة التخزين وطريقة الإقلاع والمهايئ ومصدر الطاقة نفس التكوين.
تتطلب محركات أقراص USB المحمولة ومحركات الأقراص الثابتة (HDD) ومحركات أقراص SSD دعم الإقلاع عبر تخزين USB الشامل ووحدة تحكم USB-to-storage متوافقة. تنص وثائق Raspberry Pi على أن إصدارات Raspberry Pi 2B 1.2 و1.3 وRaspberry Pi 3A+ وRaspberry Pi 3B وCompute Module 3 وCompute Module 3+ تتطلب تمكين وضع الإقلاع عبر مضيف USB قبل أن تتمكن من الإقلاع من تخزين USB؛ بينما تستخدم اللوحات الأحدث القائمة على EEPROM ترتيب إقلاع مهيأ بدلاً من ذلك.
يتطلب تخزين NVMe وجود Raspberry Pi بواجهة PCIe مكشوفة ومهايئ يطابق شكل الموصل وعامل الشكل لمحرك التخزين.
يتطلب تخزين NVMe وجود Raspberry Pi بواجهة PCIe مكشوفة ومهايئ يطابق شكل الموصل وعامل الشكل لمحرك التخزين. تحدد وثائق Raspberry Pi أن لوحة Raspberry Pi M.2 HAT+ تقوم بتوصيل جهاز M-key واحد بـ Raspberry Pi 5 عبر واجهة PCIe 2.0 أحادية المسار بمعدل نقل أقصى مذكور يبلغ 500 ميجابايت/ثانية، وتدعم أجهزة بعامل شكل 2230 و2242، وتوفر ما يصل إلى 3 أمبير للجهاز المتصل M.2؛ بينما يدعم الإصدار المدمج أجهزة بعامل شكل 2230 فقط.
قد تمنع توفر الطاقة جهاز تخزين متوافقًا من العمل بشكل موثوق.
قد تمنع توفر الطاقة جهاز تخزين متوافقًا من العمل بشكل موثوق. تحدد وثائق Raspberry Pi طاقة دخل Raspberry Pi 5 بـ 5 فولت عند 5 أمبير، أو 5 فولت عند 3 أمبير مع حد تيار طرفي يبلغ 600 مللي أمبير، لذا فإن محرك الأقراص الذي يتجاوز طلب الطاقة المشترك عبر USB هذا الحد يتطلب غلافًا مزودًا بمصدر طاقة مستقل أو موزع USB مزودًا بمصدر طاقة.
يجب التعامل مع الجهاز على أنه متوافق فقط عند استيفاء كل واجهة وشرط تشغيل مطلوبين، وليس لمجرد إمكانية توصيل موصله فعليًا.
قبل اختيار ملحق، تحقق من طراز اللوحة ونوع الموصل ووضع الإقلاع المدعوم وعامل شكل محرك التخزين ومواصفات المهايئ ومتطلبات الطاقة وفقًا لمعايير توافق التخزين المفصلة. يجب التعامل مع الجهاز على أنه متوافق فقط عند استيفاء كل واجهة وشرط تشغيل مطلوبين، وليس لمجرد إمكانية توصيل موصله فعليًا.
يوضح هذا الرسم البياني متطلبات توافق التخزين الرئيسية للوحات Raspberry Pi، بما في ذلك أنواع وسائط الإقلاع وشروط الواجهة وقيود الطاقة.
يوضح هذا الرسم البياني متطلبات توافق التخزين الرئيسية للوحات Raspberry Pi، بما في ذلك أنواع وسائط الإقلاع وشروط الواجهة وقيود الطاقة.
الاختيار بين بطاقات SD وتخزين SSD لـ Raspberry Pi
اختر بطاقة microSD عندما تكون الأولويات الرئيسية هي التخزين القابل للإزالة ولاستخدام المباشر لفتحة البطاقة في اللوحة وتصوير نظام التشغيل بسهولة؛ واختر تخزين SSD عندما يتطلب عبء العمل سعة أكبر أو إدخال/إخراج عشوائي أعلى بشكل كبير أو نشاط قراءة وكتابة مستمر. يجب أن يستند القرار إلى احتياجات الأداء والتحمل المنشور وحجم البيانات المتوقع والواجهات المدعومة وظروف التشغيل بدلاً من معاملة أي من الخيارين كمفضل عالميًا.
يجب أن يستند القرار إلى احتياجات الأداء والتحمل المنشور وحجم البيانات المتوقع والواجهات المدعومة وظروف التشغيل بدلاً من معاملة أي من الخيارين كمفضل عالميًا.
تحدد Raspberry Pi بطاقات microSD الرسمية بسعات 32 جيجابايت و64 جيجابايت و128 جيجابايت ومحركات أقراص NVMe SSD الرسمية بسعات 256 جيجابايت و512 جيجابايت و1 تيرابايت. يجب أن تتجاوز السعة المساحة المطلوبة مجتمعة لنظام التشغيل والتطبيقات والتحديثات والسجلات والملفات المحتفظ بها، بينما يجب التحقق من التحمل من خلال مواصفات عمر الكتابة المنشورة من قبل الشركة المصنعة للجهاز المختار لأن Raspberry Pi لا تنشر قيمة عمر خدمة شاملة واحدة لجميع بطاقات SD ومحركات SSD.
تربط المقارنة أدناه كل خيار تخزين بالظروف التي تؤثر على قرار تخزين Raspberry Pi.
تربط المقارنة أدناه كل خيار تخزين بالظروف التي تؤثر على قرار تخزين Raspberry Pi.
| معيار القرار | بطاقة microSD | تخزين SSD |
|---|---|---|
| الاتصال | تستخدم فتحة SD أو microSD المدمجة دون مهايئ تخزين خارجي | يستخدم اتصال USB مدعومًا أو، على Raspberry Pi 5، مهايئ PCIe M.2 متوافق |
| خيارات السعة الرسمية | 32 جيجابايت، 64 جيجابايت، أو 128 جيجابايت | 256 جيجابايت، 512 جيجابايت، أو 1 تيرابايت لمحركات أقراص NVMe SSD الرسمية من Raspberry Pi |
| مثال الإدخال/الإخراج العشوائي | تحدد Raspberry Pi 5,000 IOPS قراءة و2,000 IOPS كتابة لبطاقتها الرسمية على Raspberry Pi 5 باستخدام بيانات عشوائية بحجم 4 كيلوبايت | تحدد Raspberry Pi 50,000 IOPS قراءة و90,000 IOPS كتابة لقرص NVMe SSD الرسمي بسعة 512 جيجابايت باستخدام بيانات عشوائية بحجم 4 كيلوبايت |
| معيار التحمل | مناسب عندما يغطي تصنيف عمر الكتابة المنشور للبطاقة حجم التسجيل والتحديث المتوقع | مناسب لأعمال الكتابة المستمرة عندما يغطي التحمل المذكور من قبل الشركة المصنعة لـ SSD قواعد البيانات أو الحاويات أو السجلات أو ذاكرات التخزين المؤقت |
| ظروف التشغيل | يتطلب طاقة مستقرة وجودة وسائط مناسبة وعبء عمل ضمن الحدود الموثقة للبطاقة | يتطلب طاقة مستقرة ووحدة تحكم أو مهايئ M.2 مدعومًا ودعم لوحة تم التحقق منه وتبريد حيث تتطلبه مواصفات الجهاز |
تجعل المواصفات الرسمية من Raspberry Pi قيمة 90,000 IOPS كتابة عشوائية لقرص NVMe SSD بسعة 512 جيجابايت أكبر بـ 45 مرة من قيمة 2,000 IOPS كتابة لبطاقة microSD الرسمية لـ Raspberry Pi 5 في ظل نفس حالة بيانات 4 كيلوبايت. تدعم هذه المقارنة الخاصة بالطراز تخزين SSD لقواعد البيانات والحاويات والتسجيل المتكرر وملحقات التخزين لاستخدام الخادم المنزلي، لكنها لا تتنبأ بأداء محركات الأقراص أو المهايئات أو أعباء العمل المختلفة من طرف ثالث.
تظل بطاقة microSD مناسبة للأنظمة خفيفة الوزن والمشاريع المحمولة و ملحقات التخزين لتشغيل الوسائط عندما يهيمن على عبء العمل القراءة التسلسلية ويتسع ضمن حدود سعة البطاقة وتحملها.
تظل بطاقة microSD مناسبة للأنظمة خفيفة الوزن والمشاريع المحمولة وملحقات التخزين لتشغيل الوسائط عندما يهيمن على عبء العمل القراءة التسلسلية ويتسع ضمن حدود سعة البطاقة وتحملها. يصبح تخزين SSD الفئة الأكثر ملاءمة عندما تتجاوز البيانات المستمرة سعة البطاقة المتاحة أو عندما تجعل عمليات الوصول المتكررة للملفات الصغيرة والكتابات المتكررة الأداء والتحمل الموثقين لـ SSD ذا صلة.
وسائط إقلاع Raspberry Pi واتصالات التخزين الخارجية
تحتوي وسائط إقلاع Raspberry Pi على صورة نظام التشغيل المستخدمة لتشغيل الكمبيوتر، بينما يوفر اتصال التخزين الخارجي إما مسار إقلاع بديل مدعوم أو تخزين إضافي بعد بدء التشغيل. تحدد وثائق Raspberry Pi بطاقة microSD كوسيط الإقلاع الأكثر شيوعًا وتذكر أن الطرازات الأحدث يمكنها الإقلاع من تخزين USB الشامل أو تخزين الشبكة أو تخزين NVMe المتصل عبر PCIe عندما تدعم اللوحة وتكوين محمل الإقلاع تلك الطريقة.
تعمل بطاقة microD كوسيط إقلاع عندما تقرأ البرامج الثابتة لـ Raspberry Pi ملفات بدء التشغيل الخاصة بها وتقوم بتحميل نظام التشغيل المثبت.
تعمل بطاقة microD كوسيط إقلاع عندما تقرأ البرامج الثابتة لـ Raspberry Pi ملفات بدء التشغيل الخاصة بها وتقوم بتحميل نظام التشغيل المثبت. يمكن للبطاقة أيضًا حمل التطبيقات وبيانات المستخدم، لكن دورها في الإقلاع يختلف عن دور محرك الأقراص الثاني الذي يتم تركيبه فقط بعد بدء تشغيل Raspberry Pi OS.
يمكن للبطاقة أيضًا حمل التطبيقات وبيانات المستخدم، لكن دورها في الإقلاع يختلف عن دور محرك الأقراص الثاني الذي يتم تركيبه فقط بعد بدء تشغيل Raspberry Pi OS.
تتصل محركات أقراص USB المحمولة ومحركات الأقراص الثابتة (HDD) ومحركات أقراص SSD عبر منفذ USB في Raspberry Pi ويمكن أن تعمل كتخزين بيانات مركب على أنظمة الملفات المدعومة. تنص وثائق Raspberry Pi على أنه يجب تركيب نظام الملفات الخاص بقرص صلب خارجي أو SSD أو محرك أقراص USB قبل أن يتمكن Raspberry Pi OS من الوصول إلى ملفاته؛ كما يتطلب استخدام نفس الجهاز كوسيط إقلاع دعم الإقلاع عبر تخزين USB الشامل وتكوين إقلاع متوافق.
يمكن لمحرك الأقراص الذي يتجاوز الحد المطبق أن ينقطع أو يفشل في البدء حتى لو كانت واجهة USB الخاصة به متوافقة.
يجب أن يظل تخزين USB الخارجي ضمن حد الطاقة الطرفية المتاحة للوحة أو يتلقى الطاقة من غلاف أو موزع مزود بمصدر طاقة. تحدد وثائق Raspberry Pi أن تشغيل Raspberry Pi 5 من مصدر طاقة 5 فولت و3 أمبير يحد من التيار الطرفي إلى 600 مللي أمبير، بينما يسمح مصدر الطاقة المدعوم 5 فولت و5 أمبير بوضع الطاقة الأعلى للوحة. يمكن لمحرك الأقراص الذي يتجاوز الحد المطبق أن ينقطع أو يفشل في البدء حتى لو كانت واجهة USB الخاصة به متوافقة.
توفر توسعة PCIe مسار اتصال منفصل لتخزين NVMe على أجهزة Raspberry Pi المتوافقة.
توفر توسعة PCIe مسار اتصال منفصل لتخزين NVMe على أجهزة Raspberry Pi المتوافقة. تحدد وثائق Raspberry Pi أن لوحة Raspberry Pi M.2 HAT+ تقوم بتوصيل جهاز M.2 واحد من نوع M-key بواجهة PCIe لـ Raspberry Pi 5 عبر مسار PCIe 2.0 واحد بمعدل نقل أقصى مذكور يبلغ 500 ميجابايت/ثانية؛ يمكن لجهاز NVMe أن يعمل كتخزين بيانات مركب أو كوسيط إقلاع عند تمكين الإقلاع عبر NVMe وتحديده بواسطة محمل الإقلاع.
تندرج عمليات التصوير والتركيب وتغييرات ترتيب الإقلاع وإجراءات الاتصال ضمن إعداد ملحقات التخزين ؛ الفرق الوظيفي هو ما إذا كان الجهاز يبدأ النظام أو يصبح متاحًا بعد بدء التشغيل.
على سبيل المثال، يمكن لـ Raspberry Pi 5 البدء من بطاقة microSD مع استخدام قرص NVMe SSD متصل كتخزين ثانوي، أو يمكنه البدء مباشرة من ذلك القرص NVMe SSD بعد تهيئة مسار الإقلاع المدعوم. تندرج عمليات التصوير والتركيب وتغييرات ترتيب الإقلاع وإجراءات الاتصال ضمن إعداد ملحقات التخزين؛ الفرق الوظيفي هو ما إذا كان الجهاز يبدأ النظام أو يصبح متاحًا بعد بدء التشغيل.
يظهر هذا المخطط الأنواع الرئيسية للتخزين في Raspberry Pi، بما في ذلك وسائط الإقلاع (microSD) والتخزين الخارجي (USB، PCIe NVMe) مع متطلباتها وقدراتها الأساسية.
يظهر هذا المخطط الأنواع الرئيسية للتخزين في Raspberry Pi، بما في ذلك وسائط الإقلاع (microSD) والتخزين الخارجي (USB، PCIe NVMe) مع متطلباتها وقدراتها الأساسية.
مهايئات M.2 وخيارات توسعة SSD
توسع مهايئات M.2 تخزين Raspberry Pi عن طريق توصيل قرص SSD إما عبر واجهة PCIe لـ Raspberry Pi 5 أو عبر مسار تخزين USB شامل مدعوم. تحدد وثائق Raspberry Pi أن لوحة M.2 HAT+ الرسمية تعرض اتصال M.2 واحد من نوع M-key عبر مسار PCIe 2.0 واحد، بينما يقدم غلاف USB-to-M.2 قرص SSD المثبت من خلال وحدة تحكم USB الخاصة بالغلاف، وبالتالي يتطلب مطابقة بروتوكول SSD ومفتاح الموصل ودعم اللوحة وظروف الطاقة.
يوضح الجدول أدناه الواجهة وتنسيق محرك التخزين المدعوم وحدود التوافق لكل مسار توسعة.
يوضح الجدول أدناه الواجهة وتنسيق محرك التخزين المدعوم وحدود التوافق لكل مسار توسعة.
| خيار التوسعة | الواجهة | شرط SSD المدعوم | حد التوافق |
|---|---|---|---|
| لوحة Raspberry Pi M.2 HAT+ القياسية | مسار PCIe 2.0 واحد بمعدل نقل أقصى مذكور يبلغ 500 ميجابايت/ثانية | أجهزة M.2 من نوع M-key بعامل شكل 2230 أو 2242 | تتطلب Raspberry Pi 5 وموصل PCIe المكشوف وجهاز PCIe أو NVMe متوافق |
| لوحة Raspberry Pi M.2 HAT+ المدمجة | مسار PCIe 2.0 واحد بمعدل نقل أقصى مذكور يبلغ 500 ميجابايت/ثانية | أجهزة M.2 من نوع M-key بعامل شكل 2230 | لا تقبل أجهزة 2242 لأن موضع تركيبها المادي يقتصر على طول 2230 |
| مهايئ أو غلاف USB-to-M.2 | اتصال تخزين USB شامل عبر وحدة تحكم المهايئ | يجب أن يدعم الغلاف بروتوكول SSD المثبت، مثل NVMe أو SATA، بالإضافة إلى مفتاحه وعامل شكله | يقتصر التشغيل على طراز Raspberry Pi وواجهة USB وتوافق وحدة التحكم وتكوين الإقلاع والطاقة المتاحة |
وفقًا لوثائق Raspberry Pi، يمكن لكلا الإصدارين الرسميين من M.2 HAT+ توفير ما يصل إلى 3 أمبير لجهاز M.2 واحد متصل. يقبل الإصدار القياسي أجهزة 2230 و2242، بينما يقبل الإصدار المدمج أجهزة 2230 فقط، لذا يحدد الطول المادي وموضع التركيب ما إذا كان يمكن تركيب قرص SSD من نوع M-key متوافق.
وفقًا لوثائق Raspberry Pi، يمكن لكلا الإصدارين الرسميين من M.2 HAT+ توفير ما يصل إلى 3 أمبير لجهاز M.2 واحد متصل.
على سبيل المثال، تحدد Raspberry Pi قرص NVMe SSD بسعة 512 جيجابايت بعامل شكل 2230 مع 50,000 IOPS قراءة عشوائية و90,000 IOPS كتابة عشوائية باستخدام بيانات بحجم 4 كيلوبايت. يناسب هذا القرص كلا الإصدارين الرسميين من M.2 HAT+، بينما يناسب قرص NVMe SSD من نوع M-key بعامل شكل 2242 الإصدار القياسي وليس الإصدار المدمج؛ يظل أداء النقل الفعلي مقيدًا باتصال PCIe 2.0 أحادي المسار لـ Raspberry Pi 5 ومعدله الأقصى المذكور البالغ 500 ميجابايت/ثانية.