前言
💡 用途：使用系統內建的工具快速將 micro SD 卡上的作業系統完整複製到 M.2 SSD，以提升系統效能和穩定性。
在 樹莓派 5（Raspberry Pi 5）的應用場景中，儲存裝置的效能直接影響了系統的運作速度和穩定性，雖然 micro SD 卡具有攜帶方便、易於安裝的優勢，但其讀寫速度和耐久性限制了樹莓派的整體表現，相比之下，M.2 SSD 固態硬碟 憑藉其優異的讀寫速度和更長的使用壽命，能夠顯著提升系統的運作效能。
本文將介紹如何使用樹莓派系統內建的 SD 卡複製工具，將作業系統從 micro SD 卡完整複製到 M.2 SSD 固態硬碟，並設定系統優先從 SSD 開機，讓您能夠輕鬆享受高速儲存裝置帶來的效能提升。
實測micro SD卡與SSD固態硬碟的讀寫速度
將引導程式設定成最新的
- 指令：查看樹莓派的 IP 位址，範例：10.0.0.32
ping -4 raspberrypi.local
- 軟體：Putty，使用 SSH 連線登入樹莓派
- 指令：更新系統
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
- 指令：更新韌體
sudo rpi-eeprom-update
- 指令：軟體設定工具，動作：將引導程式設定成最新的
往下移動到 <Advanced Options>(進階選項) 並按下 <Enter>sudo raspi-config
- 往下移動到 <Bootloader Version>(引導程式版本) 並按下 <Enter>
- 選擇 <Latest>(最新的) 並按下 <Enter>
- 訊息：將引導程式重設為預設配置？ 因為我們要使用最新的，所以選擇 <No>(否) 並按下 <Enter>
- 訊息：引導程式未重設為預設值，按下 <Enter>
- 使用 <Tab鍵> 切換到 <Finish>(完成) 並按下 <Enter>，退出軟體設定工具
- 訊息：您想要現在重新啟動嗎？ 選擇 <Yes>(是) 並按下 <Enter>
啟用 VNC 遠端桌面服務
- 指令：軟體設定工具，動作：啟用 VNC 遠端桌面服務
往下移動到 <Interface options>(介面選項) 並按下 <Enter>sudo raspi-config
- 往下移動到 <VNC>(遠端桌面服務) 並按下 <Enter>
- 訊息：您想要啟用 VNC 伺服器嗎？ 選擇 <Yes>(是) 並按下 <Enter>
- 訊息：VNC 伺服器已啟用，按下 <Enter>
- 使用 <Tab鍵> 切換到 <Finish>(完成) 並按下 <Enter>，退出軟體設定工具
- 使用 VNC Viewer(遠端遙控軟體) 連線到樹莓派
使用 SD 卡複製工具將作業系統複製到 SSD
- 桌面點選左上角樹莓派圖案 → Accessories(附屬應用程式) → SD Card Copier(SD卡複製工具)
-
<Copy From Device> 複製來源選擇 micro SD卡(名稱中有 /dev/mmcblk 的裝置)
<Copy To Device> 複製目的選擇 M.2 SSD(名稱中有 /dev/nvme 的裝置)
接著點選 <Start>(開始)
- 訊息：目的裝置(SSD)的所有內容將被清除，你確定嗎？ 點選 <Yes>(是)
- 複製作業進行中…
- 複製作業完成，點選 <OK>(確定)
- 點選 <Close>(關閉程式)
將樹莓派設定為從 NVMe 開機
- 指令：軟體設定工具，動作：將樹莓派設定為從 NVMe 開機
往下移動到 <Advanced Options>(進階選項) 並按下 <Enter>sudo raspi-config
- 往下移動到 <Boot Order>(啟動順序) 並按下 <Enter>
- 往下移動到 <NVMe/USB Boot>(NVMe/USB 優先啟動) 並按下 <Enter>
- 訊息：NVMe/USB 為預設啟動設備，按下 <Enter>
- 使用 <Tab鍵> 切換到 <Finish>(完成) 並按下 <Enter>，退出軟體設定工具
- 訊息：您想要現在重新啟動嗎？ 選擇 <Yes>(是) 並按下 <Enter>
確認是否從 SSD 開機
- 指令：lsblk (列出裝置資訊)，可以看到樹莓派有下列裝置：
- 64GB micro SD卡 (名稱中 mmcblk 的裝置)
- 1TB M.2 SSD (名稱中有 nvme 的裝置)
lsblk
- 指令：df -h (查詢硬碟使用量)，可以看到顯示的是 /dev/nvme 的裝置，代表樹莓派是從 SSD 開機的，所以系統查詢出現的是 SSD 硬碟的使用量
df -h
- 確認完成，樹莓派是使用 SSD 硬碟開機運作的
SD 卡效能測試
- 桌面點選左上角樹莓派圖案 → Accessories(附屬應用程式) → Raspberry Pi Diagnostics(硬體資源診斷工具)
- 預設已勾選 <SD Card Speed Test>(SD 卡效能測試)，點選 <Run Tests>(執行測試)
- SD 卡速度測試中…
- <Result>(檢測結果)：<PASS>(通過)，點選 <Show Log>(顯示日誌)
- 以下是 micro SD卡 的讀寫速度，寫入速度是：32323 KB/s
Random write speed 842 IOPS (target 500) – PASS
Random read speed 3087 IOPS (target 1500) – PASS
- 以下是 M2. SSD 的讀寫速度，寫入速度是：405168 KB/s
Random write speed 95255 IOPS (target 500) – PASS
Random read speed 109591 IOPS (target 1500) – PASS
- 檢測結果
- SSD 與 SD卡：速度比較
SSD 的連續寫入速度快了 12.5 倍、IOPS寫入速度快了 113.1 倍、IOPS讀取速度快了 35.5 倍 - 測試過程每秒隨機寫入操作 500 次，每秒隨機讀取操作 1500 次
IOPS（Input/Output Operations Per Second） 是量測儲存設備處理讀取和寫入操作效能指標，表示每秒可以執行讀取或寫入的次數
- SSD 與 SD卡：速度比較
樹莓派5-SD與SSD讀寫速度比較
| 裝置名稱 | 連續寫入速度 (KB/s) | IOPS寫入速度 (次/s) | IOPS讀取速度 (次/s) |
| micro SD卡 | 31323 | 842 | 3087 |
| SSD固態硬碟 | 405168 | 95255 | 109591 |
連續寫入速度比較 
IOPS寫入速度比較 
IOPS讀取速度比較 
結語
透過本文的操作步驟，可以將 樹莓派 5 的作業系統從 micro SD 卡複製到 M.2 SSD 固態硬碟，並設定系統優先從 SSD 開機，從效能測試的結果可以看出，SSD 相較於 SD 卡在各項讀寫指標上都有顯著的優勢：連續寫入速度快了 12.5 倍、IOPS 寫入速度快了 113.1 倍、IOPS 讀取速度快了 35.5 倍。這樣的效能提升不僅體現在資料處理的速度上，更能改善系統運行的流暢度和穩定性，特別適合需要頻繁讀寫操作的應用場景，如伺服器部署、資料庫管理或多媒體處理。
完成本文的操作後，您的 樹莓派 5 可以發揮更強大的處理能力，帶來更優質的使用體驗。
產品規格
- 樹莓派 5：樹莓派 Raspberry Pi 5B (8GB型號)
- micro SD卡：SanDisk 64GB C10
- SSD固態硬碟：Micron 美光 Crucial P3 Plus 1TB M.2 PCIe Gen4
