M.2 SSD硬盘

2026-02-28

本文介绍在Linux系统中对NVMe固态硬盘（以/dev/nvme0n1为例）进行分区、格式化、挂载及性能测试的完整流程，适用于Quectel Pi H1。

硬件接口

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快速安装指南

按照以下步骤完成M.2 NVMe固态硬盘的硬件安装：

  1. 安装3个尼龙柱，使用3颗短螺钉将其固定到底板。
  2. 安装GPIO转接头，用力按压，确保所有引脚都安装到位。
  3. 将PCIe转接线均匀插入单板电脑的PCIe接口后，再从两侧向下按压固定支架，使其牢牢固定到位。

安装完成示意图如下：

  • 正视图：

    image-20251017154640006

  • 背面图：

    image-20251017174920100

  • 侧视图：

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  1. 最后将M.2 HAT+至于尼龙柱顶部，使用3颗长螺钉将其固定到位。

软件功能使用

分区操作（fdisk）

通过fdisk工具对NVMe设备进行分区操作，步骤如下：

启动fdisk

执行以下命令，启动fdisk并指定目标NVMe设备：

fdisk /dev/nvme0n1

交互界面操作步骤

进入fdisk交互界面后，按以下顺序执行命令：

创建GUID分区表 (GUID Partition Table, GPT)

输入g并回车，创建GPT GUID分区表（推荐用于大容量设备）：

Command (m for help): g
Created a new GPT disklabel (GUID: XXXXXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX)
新建分区

输入n并回车，创建一个新分区。分区号、起始扇区、结束扇区均可保持默认（使用全部可用空间）：

Command (m for help): n
Partition number (1-128, default 1): 
First sector (2048-xxxxxxxxx, default 2048): 
Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (2048-xxxxxxxxx, default xxxxxx): 
Created a new partition 1 of type 'Linux filesystem' and of size XX GiB.
写入分区表

输入w并回车，将分区配置写入设备并退出fdisk：

Command (m for help): w
The partition table has been altered.
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

操作完成后，系统会生成新分区/dev/nvme0n1p1（p1表示第一个分区）。

格式化分区（EXT4格式）

使用mkfs.ext4工具，将新分区格式化为EXT4文件系统（适用于大多数Linux环境）：

mkfs.ext4 /dev/nvme0n1p1

执行后会显示格式化进度，输出示例如下：

mke2fs 1.46.5 (30-Dec-2021)
Creating filesystem with 12345678 4k blocks and 3456789 inodes
Filesystem UUID: xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx
Superblock backups stored on blocks: 
  32768, 98304, 163840, ...
Allocating group tables: done                            
Writing inode tables: done                            
Creating journal (65536 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

手动挂载分区

创建挂载目录

使用mkdir命令，创建用于挂载SSD的目录（示例路径为/mnt/myssd）：

mkdir -p /mnt/myssd

挂载分区

将/dev/nvme0n1p1分区挂载到/mnt/myssd目录：

mount /dev/nvme0n1p1 /mnt/myssd

可通过df -h命令验证挂载是否成功，若输出中包含/dev/nvme0n1p1和/mnt/myssd，则表示挂载正常，示例如下：

df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/nvme0n1p1  100G   5G   95G   5% /mnt/myssd

配置自动挂载（重启后生效）

通过修改/etc/fstab文件实现系统启动时自动挂载分区：

编辑fstab文件

使用nano编辑器打开/etc/fstab（也可使用vim等其他编辑器）。

添加挂载配置

在文件末尾添加以下行，指定分区、挂载点、文件系统类型及挂载参数：

/dev/nvme0n1p1  /mnt/myssd  ext4  defaults  0  2

保存并退出后，下次系统启动时会自动挂载。

性能测试（读写速度验证）

使用dd命令测试SSD的读写性能（测试时确保分区已挂载）：

读取速度测试

创建一个临时测试文件，并通过读取该文件到空设备（/dev/null）测试读取速度：

dd if=/mnt/myssd/testfile of=/dev/null bs=1G iflag=direct # iflag=direct：绕过系统缓存，测试真实读取速度
1+0 records in
1+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 0.852345 s, 1.3 GB/s

写入速度测试

生成一个1GB的空文件（/dev/zero为零数据来源），测试写入速度：

dd if=/dev/zero of=/mnt/myssd/testfile bs=1G count=1 oflag=direct
1+0 records in
1+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 1.245678 s, 862 MB/s

清理测试文件

测试完成后可通过如下命令删除测试临时文件：

rm /mnt/myssd/testfile