實測 Raspberry Pi 5 上的 SD 卡效能

在 Raspberry Pi 5 使用高速的 SD 卡有用嗎? 我們實測 Raspberry Pi 5 上的 SD 卡效能,發現使用同一張 SD 卡可以在 Raspberry Pi 5 有更高的效能,可實際發揮 UHS-I SDR104 的速度。

要順暢的使用 Raspberry Pi,SD 卡(或稱 microSD 卡)是重要的組件。因為 SD 卡的速度會直接影響 Raspberry Pi 的運作速度,就像硬碟的速度影響傳統桌上型電腦的運作速度一樣。從 SD 卡中讀取資料的速度越快,Raspberry Pi 的啟動速度就越快,程式的載入速度就越快。同樣,寫入速度也會影響保存大量資料的程式的運作效果,因此使用高速的 SD 卡非常重要。

SD 卡科普

SD 卡的速度等級會印在卡片本身或包裝上。下圖所示的 32GB 卡屬於 Class 4,以字母 C 內的 4 表示——這表示它的寫入速度為 4MB/s。

圖片來源:Raspberry Pi SD Card Speed Test
圖片來源:Raspberry Pi SD Card Speed Test

下面顯示的 64GB 卡屬於 Class 10,因此可以用 10MB/s 的速度寫入。上頭顯示的 UHS(Ultra High Speed) Class 1 的標誌,字母 U 裡面的 1,對應著相同的速度。

圖片來源:Raspberry Pi SD Card Speed Test
圖片來源:Raspberry Pi SD Card Speed Test

效能標示

表格來源:SD卡
表格來源:SD卡

A2 等級 SD 卡,最低隨機讀取(Random Read Speed)要達到 4000 IOPS,最低隨機寫入(Random Write Speed)要達到 2000 IOPS

速度標示

表格來源: SD卡
表格來源:SD卡

例如標示 UHS-I SDR104 要能達到 104MB/s 的總線速度(Bus speed)。

表格來源:SD卡
表格來源:SD卡

而最低寫入速度為 30 MB/s 的話,可以在 UHS Speed Class 標示為 Class 3 (U3),在 Video Speed Class 標示為 Class 30 (V30),表示可以順暢的播放 4K 影片 60/120 fps (UHS)。

因為 Raspberry Pi 5 升級了 SD Controller,因此可支援 SD 卡 的 SDR104 高速模式。

Raspberry Pi 上的 SD 卡效能測試工具

自從 2020-05-27 Raspberry Pi OS 釋出後就新增了多種應用程式,例如內建 Raspberry Pi Diagnostics 功能可以診斷各種硬體資源,第一個工具就是 SD 卡效能檢測(SD Card Speed Test)。

SD Card Speed Test 操作方法

SD Card Speed Test 解讀

  • 操作過程將每秒隨機寫入操作 500 次,每秒隨機讀取操作 1500 次。
  • IOPS(Input/Output Operations Per Second)是一個用於電腦儲存裝置效能測試的量測方式,表示每寫寫入/讀取次數。
  • 如果將 IOPS 乘以 Transfer Size in Bytes 可計算出每秒可讀寫的頻寬(單位 MB/s)
  • 本例的循序寫入速度(Sequential Write Speed)為 42390 KB/sec,超過 12MB/s 標準。
  • 本例的隨機寫入速度(Random Write Speed)為 2109 IOPS,超過 2000 IOPS 標準。
  • 本例的隨機讀取速度(Random Read Speed)為 4755 IOPS,超過 4000 IOPS 標準。
  • 日誌檔預設會用 rpdiags.txt 檔名存放在家目錄。

實測 Raspberry Pi 5 上的 SD 卡效能

測試環境
測試結果

從左上、右上、左下、右下依序為 Raspberry Pi 5、Pi 4、Pi 3B+、Pi 3B(圖片來源:PiePie 台灣樹莓派)
從左上、右上、左下、右下依序為 Raspberry Pi 5、Pi 4Pi 3B+Pi 3B(圖片來源:PiePie 台灣樹莓派

上圖是使用同一張 microSDXC UHS-I(V30)(A2) 64GB 記憶卡使用 SD Card Speed Test 在 Raspberry Pi 不同主板上的執行結果。下方圖表可清楚看到在 Raspberry Pi 5Pi 4Pi 3B+Pi 3BZero 2 上執行,Raspberry Pi 5 上的 SD 卡效能 可以發揮的更好!

SD Card Speed Test 在不同 Raspberry Pi 主板上的執行結果(表格來源:PiePie 台灣樹莓派)
SD Card Speed Test 在不同 Raspberry Pi 主板上的執行結果(表格來源:PiePie 台灣樹莓派

備註:64-bit OS 只支援 Pi 3B 和 Zero 2 以上版本。

参考链接


【教學/基礎】實測 Raspberry Pi 5 上的 SD 卡效能