Configurar NVMe HAT Para Raspberry Pi 5

Si, pero ¿por qué?



    No se recomienda usar tarjetas SD para la Raspberry Pi en entornos de producción debido principalmente a problemas de fiabilidad, rendimiento y durabilidad a largo plazo. Las operaciones constantes de lectura/escritura que requiere un sistema operativo pueden degradar rápidamente la tarjeta y provocar fallos críticos. 

Razones principales para evitar las tarjetas SD en producción

• Ciclos de escritura limitados: Las tarjetas SD utilizan memoria flash NAND de menor calidad, que tiene un número finito de ciclos de escritura antes de que las celdas de memoria comiencen a fallar. En aplicaciones de producción, donde el sistema operativo y las aplicaciones escriben datos constantemente (por ejemplo, registros, bases de datos), este límite se alcanza rápidamente, lo que lleva a un fallo prematuro de la tarjeta.

• Susceptibilidad a la corrupción de datos: Las tarjetas SD son muy vulnerables a la corrupción del sistema de archivos si hay una pérdida repentina de energía o un apagado inadecuado durante una operación de escritura. En un entorno de producción, los cortes de energía son un riesgo, y la corrupción de datos puede causar la pérdida de configuraciones importantes y tiempo de inactividad del sistema.
• Menor rendimiento: Las tarjetas SD son inherentemente más lentas que otras opciones de almacenamiento como los SSDs (unidades de estado sólido) o las unidades USB 3.0. Esto puede provocar tiempos de arranque más largos, un rendimiento general del sistema más lento y cuellos de botella en aplicaciones que requieren un acceso frecuente a los datos.
• Calidad variable: La calidad y la fiabilidad de las tarjetas SD varían mucho entre marcas y modelos. A diferencia de los SSDs de grado industrial, las tarjetas SD de consumo no suelen contar con funciones avanzadas de corrección de errores (ECC) o gestión autónoma del desgaste, lo que las hace menos robustas.
• Robustez física: Las tarjetas SD son físicamente pequeñas y pueden ser susceptibles a problemas de conexión debido a vibraciones o manipulación constante. Los entornos industriales pueden exponer el hardware a condiciones adversas (temperatura, vibración, polvo) que no son ideales para las tarjetas SD estándar. 

    
    Para arrancar una Raspberry Pi desde un HAT 



(especialmente un HAT M.2 NVMe para Pi 5), primero instale el HAT y la unidad NVMe, luego use sudo raspi-config
En Raspberry Pi OS, se habilita el puerto PCIe y se configura el orden de arranque para priorizar la unidad NVMe, lo que permite el arranque directo sin tarjeta SD. Para Pis anteriores o SSD USB, el proceso implica cambios de configuración similares en [Nombre del sistema operativo] raspi-config, pero Pi 5 ofrece compatibilidad nativa con PCIe para un arranque NVMe más rápido.

    NVMe con un HAT (Hardware Attached on Top): Para los modelos de Raspberry Pi 4 y 5, que admiten esta opción, las unidades NVMe proporcionan el mejor rendimiento posible.

1. Instale el HAT: coloque los espaciadores, monte el HAT, conecte el cable plano PCIe con cuidado (lado de cobre hacia adentro) y luego monte la unidad NVMe en el HAT.
2. Preparar el sistema operativo: use Raspberry Pi Imager para instalar el sistema operativo Raspberry Pi en la unidad NVMe primero, o use una tarjeta SD para la configuración inicial y desde el entorno de Raspberri OS usa Raspberry pi imager.

Habilitar PCIe y establecer el orden de arranque:

• Arranque el Pi 5 desde una tarjeta SD o la unidad NVMe.
• Abra una terminal y ejecute sudo raspi-config.
• Vaya a Opciones avanzadas > Orden de arranque y seleccione Arranque NVMe o Arranque NVMe/US y reinicie.

(Opcional, para mayor velocidad) Agregar dtparam=pciex1_gen=3a la [all]sección de /boot/firmware/config.txt.