NVMeブートドライブでRaspberry Pi 5をターボチャージする方法（更新）

2024年6月7日午前7時02分（太平洋標準時）更新

Raspberry Piは、M.2 HAT+経由でRaspberry Pi 5に接続するM.2 Hailo-8L NPUを搭載したAIキットをリリースしました。そのため、NVMe SSDとNPUのどちらか一方にM.2スロットが1つしかないという奇妙な状況になっています。

複数のM.2接続を備えたマザーボードも存在します。思い浮かぶのは、PimoroniのNVMe Base Duoと、PineboardsのHat Drive DualおよびHat Drive AIです。問題は、古いブートローダーがM.2スロットの最初のPCIeデバイスしか認識しないことです。Raspberry Pi 5のブートローダーを最新のファームウェア（本稿執筆時点では2024年6月5日）にアップデートすると、最初のスロットにNVMe SSDを、もう一方のスロットにNPUまたは追加のNVMe SSDを接続できるようになります。

これは、Pimoroni の NVMe Base Duo を介して Phison ベースの 2230 NVMe SSD と Hailo-8L NPU を使用して動作することが確認されています。

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Raspberry Pi 5では、モデルBフォームファクタにPCIe接続が導入され、NVMe SSD対応ボードが徐々に登場しています。最初はPineberry PiのHat Drives、続いてPimoroniのNVMe Baseが登場しました。公式のRaspberry Pi M.2ボードも間もなく登場し、PIP（Raspberry Pi用語でPCIe周辺機器）仕様が発表されました。

NVMeボードを初めて手に入れた、あるいは自作したばかりのアーリーアダプターの皆さん、Raspberry Pi 5でNVMeボードを動作させるにはどうすればいいでしょうか？私たちはすでにその道を歩み、失敗も経験し、その知識を皆さんに伝えています。さあ、超高速NVMe SSDでRaspberry Pi 5を加速させましょう。

このプロジェクトに必要なものは

マイクロSDからRaspberry Pi OSを実行するRaspberry Pi 5
NVMe SSD
NVMe ハット
USB-NVMe アダプター (最適な SSD エンクロージャを参照)

NVMeドライブの準備

NVMe HAT ボードに応じて、最高の NVMe SSD のいずれかを使用できますが、安価で豊富にある 2280 ドライブを選択することをお勧めします。HAT ボードがそれをサポートしていることを確認してください。

1. micro SD カードから Raspberry Pi 5 を起動します。

2. USB 3 - NVMe アダプターを介して、NVMe SSD をRaspberry Pi 5 の USB 3 ポートに接続します。

3.ガイドに記載されているRaspberry Pi OSのダウンロードとインストールの手順をすべて完了してください。OSはmicro SDカードではなく、NVMeドライブにインストールしてください。

4. 完了したら、NVMe ドライブをUSB アダプターから取り出して取り外します。

Raspberry Pi 5 を NVMe ドライブを使用するように設定する方法

NVMe ドライブを作成したら、Raspberry Pi 5 に NVMe から起動することと、接続の予想速度を伝える必要があります。

1. ターミナルを開き、nanoコマンドを使ってconfig.txtファイルを編集します。このファイルはRaspberry Piの設定を変更するために使用されます。このファイルを使ってCPUとGPUをオーバークロックし、今回の場合はPCIe接続速度を設定できます。注：2024年2月以降、config.txtファイルは/boot/firmware/config.txtに移動されました。/boot/config.txtは機能しなくなったため、編集しないでください。

sudo nano /boot/firmware/config.txt

2. カーソルキーを使ってファイルの一番下まで移動し、NVMe設定のセクションを追加します。このブロックが何を行うかはコメントで示します。

#NVMe Configuration

3. PCIe接続速度を設定します。PCIe Gen 2の速度は公式サポートされていますが、Gen 3でもテスト済みで問題なく動作します。状況によって動作が異なる場合があるため、動作しない場合は速度を2に変更してください。

dtparam=pciex1_gen=3

Raspberry Pi 5にNVMe SSDをセットアップする — （画像提供：Tom's Hardware）

4. CTRL + X を押します。次に、Y と Enter を押して保存し、エディターを終了します。

5.変更を有効にするには、 Raspberry Pi を再起動します。

6. ターミナルを開き、sudo を使用して raspi-config コマンドを実行します。raspi -config は、Raspberry Pi を設定するためのターミナル (ncurses) ベースの設定メニューです。

sudo raspi-config

7. カーソルキーを使用して「詳細オプション」に移動し、Enter キーを押します。

8.カスタム PCIe ボードをRaspberry Pi 5 で使用できるようにする行を追加します。

9. 「最新」を選択し、Enterキーを押します。プロンプトが表示されたら「はい」を選択し、Enterキーを押します。

10. 「Finish」を選択してraspi-configを終了します。以前は、NVMeが選択されていることを確認するためにブート順序を編集する必要がありました。現在は、デフォルトのオプションはSDカード/NVMeです。SDカードが接続されていない場合、Pi 5はNVMeからの起動を試みます。

11. 変更を有効にするために、 Raspberry Pi 5 を再起動します。次に進む前に、Raspberry Pi 5 が正しく再起動することを確認してください。

12. オプション手順：ブートローダーのバージョンを確認します。このコマンドを実行し、現在のブートローダーのバージョンと最新のブートローダーのバージョンが同じであることを確認します。