Recenzja HighPoint Rocket 1604L: cztery dyski SSD M.2 Gen5, jedno gniazdo, 55.6 GB/s

HighPoint Rocket 1604L to karta rozszerzeń PCIe Gen5 x16 w cenie 399 USD, która obsługuje cztery dyski SSD M.2 NVMe, każdy podłączony do dedykowanego złącza Gen5 x4. W naszych testach z czterema dyskami Samsung 9100 PRO 4TB , karta osiągnęła 55.6 GB/s przy sekwencyjnej przepustowości odczytu 128 KB i 10.1 miliona losowych operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) dla 4 KB, co stanowi wartości zbliżone do kilku procent wydajności, jaką te cztery dyski zapewniają na natywnych gniazdach płyty głównej. To jest właśnie cała zaleta tej karty: dodaje zatoki dyskowe bez pogorszenia wydajności.

Karta 1604L podąża inną ścieżką architektoniczną niż większość kart quad-M.2, które omawialiśmy. Nie jest to pasywny riser bifurkacyjny ani karta przełącznika PCIe. Zamiast tego jest zbudowana wokół retimera Astera Labs PT5161LRS, który znajduje się na ścieżce danych w warstwie fizycznej, przetaktowując i regenerując sygnał Gen5 między gniazdem hosta a każdym złączem M.2. Przy prędkościach Gen4, pasywne karty, które po prostu kierują ścieżki z gniazda do złączy, zazwyczaj sprawdzają się. Przy szybkości sygnalizacji Gen5 wynoszącej 32 GT/s, długość ścieżki i przejścia między złączami zaczynają pochłaniać budżet sygnału, a marginalne łącza są trenowane do Gen4 lub generują korygowane błędy pod obciążeniem. Podejście z retimerem rozwiązuje ten problem bez kosztów, poboru mocy i opóźnień typowych dla pełnego przełącznika PCIe. Kompromisem jest to, że platforma hosta musi obsługiwać bifurkację x4/x4/x4/x4 w gnieździe, ponieważ retimer nie wykonuje własnej wirtualizacji torów.

Ta karta dołącza do rodziny HighPoint Gen5, którą omówiliśmy wcześniej , w tym opartego na przełączniku Rocket 1604A, który działa w każdym slocie x16 niezależnie od obsługi bifurkacji, oraz Rocket 7604A, który dodaje bootowalny RAID na wierzchu. 1604L jest najwęższy z tych trzech. Nie ma stosu RAID ani sterownika; system operacyjny po prostu wymienia cztery natywne urządzenia NVMe, a wszystko poza tym (mdadm, Storage Spaces, ZFS) zależy od użytkownika. HighPoint pozycjonuje kartę głównie w kierunku serwerów hostujących moduły akceleratora M.2, takie jak seria Hailo-8, ale dla naszych celów, przypadek użycia pamięci masowej jest bardziej uniwersalny. Karta jest konstrukcją pełnej wysokości, połowy długości, która według HighPoint jest około 40% krótsza niż typowe karty M.2 z czterema zatokami, z pełnej długości anodowanym aluminiowym radiatorem, podkładkami termicznymi dla napędów, zintegrowanym wentylatorem o niskim poziomie decybeli i wentylowanym wspornikiem. Monitorowanie na poziomie oprogramowania sprzętowego ujawnia przydział pasm dla każdego portu, pobór mocy i stan płyty, za pomocą diod LED obecności i aktywności dla każdego dysku SSD.

Wymóg rozgałęzienia to zastrzeżenie, które należy ustalić przed zakupem. Większość popularnych płyt głównych dla użytkowników domowych nie może podzielić gniazda x16 na cztery części ani odebrać tych linii głównemu gniazdu GPU. Model 1604L ma natychmiastowy sens na platformach z wolnymi liniami PCIe: Threadripper TRX50 i WRX90, Xeon W oraz serwerach EPYC lub Xeon, gdzie x4/x4/x4/x4 to przełącznik BIOS-u, a wolne gniazdo x16 nie jest poświęcane. To opisuje nasz zestaw testowy, więc wybór był naturalny.

Specyfikacja HighPoint Rocket 1604L

Specyfikacja	Rocket 1604L (R1604L)
Interfejs autobusowy	PCIe 5.0 x16
chipset	Astera Labs PT5161LRS retimer
Tryby pracy	4 x 4-pasmowy (wymagane rozwidlenie hosta x4/x4/x4/x4)
porty	4x M.2 NVMe (dedykowane PCIe 5.0 x4 na port)
Wsparcie urządzeń	Dyski SSD M.2 NVMe lub moduły akceleratora M.2 PCIe
Współczynniki kształtu dysków SSD	M.2 2242, 2260, 2280
Prędkość przesyłu danych	Do 64 GB/s
Obsługa RAID	Brak (opcjonalny RAID programowy na poziomie systemu operacyjnego)
Form Factor	Pełna wysokość, połowa długości
Chłodzenie	Pełnowymiarowy aluminiowy radiator, zintegrowany wentylator, podkładki termiczne, wentylowany wspornik
Monitorowanie	Przydział pasów na port, zasilanie i stan za pośrednictwem inteligentnego oprogramowania sprzętowego; diody LED obecności i aktywności
Wsparcie OS	Natywna obsługa NVMe w popularnych systemach operacyjnych, x86 Intel/AMD i ARM
Cena	399 USD (sklep internetowy HighPoint)

Budowa i projektowanie

Kompaktowe wymiary karty 1604L to widoczna różnica w porównaniu z rozległymi, czterozatokowymi kartami z ery Gen4. Montaż napędów odbywa się konwencjonalnie: radiator wyłączony, napędy w czterech gniazdach, podkładki termiczne wyrównane, radiator ponownie zamontowany. Pojedynczy wentylator wydmuchuje powietrze przez wentylowany wspornik, co ma znaczenie w stacjach roboczych typu tower, gdzie przepływ powietrza przez gniazda jest nieprzewidywalny. Nie zaobserwowaliśmy dławienia termicznego żadnego z czterech napędów podczas 60-sekundowych testów.

Konfiguracja testowa

Przetestowaliśmy Rocket 1604L na naszej konsumenckiej platformie Threadripper, tym samym chłodzonym cieczą systemie, który był wykorzystywany w naszych ostatnich testach zaawansowanych procesorów graficznych i procesorów HEDT. Karta została zainstalowana w slocie Gen5 x16 skonfigurowanym do rozgałęzienia x4/x4/x4/x4.

Platforma testowa StorageReview Threadripper

• PROCESOR: AMD Ryzen Threadripper 7980X (64 rdzenie/128 wątków)
• płyta główna: ASUS Pro WS TRX50-SAGE WIFI
• RAM: 128GB DDR5-6400
• Przechowywanie: Dysk SSD 1TB Gen4 Boot, 4 dyski Samsung 9100 PRO 4TB (FW 0B2QNXH7) na komputerze Rocket 1604L
• OS: Ubuntu Server 24.04

Każdy z czterech dysków Samsung 9100 PRO charakteryzuje się szybkością odczytu sekwencyjnego 14 800 MB/s, zapisu sekwencyjnego 13 400 MB/s, losowego odczytu 2,200 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) i zapisu losowego 2,600 tys. operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS), co daje teoretyczną sumę 59.2 GB/s odczytu i 8.8 mln operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS). Ponieważ slot Gen5 x16 oferuje maksymalnie około 63 GB/s użytecznej przepustowości, to dyski, a nie slot, stanowią w tej konfiguracji górny limit. To właściwa odpowiedź; taka karta nigdy nie powinna stanowić wąskiego gardła.

Wszystkie obciążenia uruchomiono w oprogramowaniu FIO 3.36 z użyciem silnika io_uring na surowych urządzeniach blokowych, z zakresem LBA 5% na dysk, 60-sekundowym czasem wykonania i 5-sekundowym narastaniem oraz jednym zadaniem na dysk w QD64 dla transferów sekwencyjnych lub 16 zadaniami na dysk w QD32 (łącznie 64) dla transferów losowych 4K. Są to parametry testów konsumenckich zorientowane na serię, a nie metodologia stabilnego stanu przedsiębiorstwa, co jest zgodne z naszą oceną akcesoriów platformy klienckiej.

HighPoint Rocket 1604L Wydajność

Sekwencyjna przepustowość

Obciążenie (łącznie 4 dyski)	IOPS	Przepustowość	Średnie opóźnienie	99% opóźnienia
128K Sekwencyjny odczyt, QD64	424 tysięcy	55.6GB / s	604μs	906μs
128K Sekwencyjny zapis, QD64	279 tysięcy	36.5GB / s	918μs	1,303μs
64K Sekwencyjny odczyt, QD64	668 tysięcy	43.8GB / s	383μs	570μs
64K Sekwencyjny zapis, QD64	462 tysięcy	30.3GB / s	553μs	914μs

Najważniejszym wynikiem jest sekwencyjny odczyt 128 KB z prędkością 55.6 GB/s, co daje 13.9 GB/s na dysk, czyli około 94% wartości 14 800 MB/s dla modelu 9100 PRO firmy Samsung. Jednoczesne przesyłanie czterech dysków Gen5 z dokładnością zbliżoną do specyfikacji technicznych za pomocą jednej karty rozszerzeń potwierdza słuszność architektury retimer. Średnie opóźnienie utrzymywało się na poziomie 604 µs, a 99. percentyl na poziomie 906 µs, a wykorzystanie na dysk utrzymywało się powyżej 99% przez cały czas trwania testu. Wynik odczytu 64 KB z prędkością 43.8 GB/s jest niższy od wartości 128 KB, zgodnie z oczekiwaniami, ponieważ większe transfery efektywniej amortyzują obciążenie protokołu.

Zapis sekwencyjny osiągnął 36.5 GB/s przy 128 KB i 30.3 GB/s przy 64 KB. Jest to wartość niższa od łącznej wartości zapisu czterech dysków wynoszącej 53.6 GB/s, co jest raczej zachowaniem dysku niż ograniczeniem karty: specyfikacje producenta odzwierciedlają krótkie serie zapisu do pamięci podręcznej pSLC, podczas gdy nasze 60-sekundowe ciągłe przebiegi przekraczają to okno. Profil opóźnień zapisu pozostał uporządkowany, przy czym test 128 KB osiągnął średnią wartość 918 µs, a 1,303 µs znajdowało się na 99. percentylu.

Losowa wydajność 4K

Obciążenie (łącznie 4 dyski)	IOPS	Przepustowość	Średnie opóźnienie	99% opóźnienia
4K losowy odczyt, zadania QD32 x 64	8.83M	36.2GB / s	231μs	553μs
4K losowy zapis, zadania QD32 x 64	10.1M	41.5GB / s	202μs	461μs

Wyniki losowe stanowią najdobitniejszy dowód na transparentność ścieżki danych 1604L. Samsung ocenia dysk 9100 PRO 4TB na 2,200 tys. losowych operacji odczytu na sekundę (IOPS), a cztery dyski po 1604L osiągnęły wynik 8.83 miliona, co stanowi szacowaną wartość łączną niemal z dokładnością do jednego miejsca. Losowy zapis osiągnął 10.1 miliona operacji odczytu na sekundę (IOPS) przy teoretycznym limicie 10.4 miliona, co stanowi około 97% specyfikacji. Liczba zapisów, odczytów i przekroczeń limitu na sekundę (OPS) wydaje się na pierwszy rzut oka dziwna, ale pokrywa się z wynikami samych dysków, czemu sprzyja 5% zakres roboczy, który utrzymuje kontrolery w optymalnym zakresie buforowania.

Opóźnienia przy tych obciążeniach utrzymywały się na niskim poziomie, średnio 231 µs dla odczytu i 202 µs dla zapisu, przy czym wartości dla 99. percentyla wynosiły odpowiednio 553 µs i 461 µs. Warto również wspomnieć o kosztach hosta: wykonanie prawie 10 milionów operacji wejścia/wyjścia na sekundę (IOPS) przez 64 zadania FIO pochłaniało około 60% czasu procesora systemu. Karta zapewni stacji roboczej większą wydajność pamięci masowej, niż jest w stanie obsłużyć większość aplikacji, a jej wykorzystanie samo w sobie stanowi obciążenie.

Wniosek

Karta Rocket 1604L wykonuje jedno zadanie, a nasze dane testowe pokazują, że wykonuje je praktycznie bez obciążenia. Cztery dyski Samsung 9100 PRO 4 TB zapewniły sekwencyjną przepustowość odczytu na poziomie 55.6 GB/s, 8.83 miliona losowych operacji odczytu i zapisu na sekundę (IOPS) i 10.1 miliona losowych operacji zapisu na sekundę (IOPS) przez kartę, co stanowi od 94 do 100% łącznych wartości dysków. Jak na urządzenie, którego wartością jest niewidzialność, to czysty sukces.

Pytanie kupującego brzmi, czy cena 399 dolarów jest uzasadniona, biorąc pod uwagę, że pasywne karty bifurkacyjne sprzedawane są za ułamek tej ceny. W Gen4 i niższych często tak nie jest. W Gen5 margines integralności sygnału jest na tyle niewielki, że retimer jest wart swojej ceny, szczególnie dla użytkowników planujących załadować kartę dyskami o przepustowości 14 GB/s. W przeliczeniu na zatokę, 100 dolarów za gniazdo M.2 Gen5 z wbudowanym chłodzeniem i monitoringiem jest rozsądne w porównaniu z alternatywą w postaci niestabilnego szkolenia łącza na karcie pasywnej i podważa opcje oparte na przełącznikach, zachowując jednocześnie pełną przepustowość każdego portu.

Kto powinien go kupić: posiadacze TRX50, WRX90, Xeon W i platform serwerowych, którzy potrzebują 16 TB lub więcej pamięci flash Gen5 w jednym slocie do pracy z multimediami, tworzenia zestawów danych AI lub przestrzeni roboczej, i którzy czują się komfortowo z RAID-em na poziomie systemu operacyjnego lub bez niego. Kto nie powinien go kupić: osoby korzystające z platformy bez obsługi rozgałęzień x4/x4/x4/x4, osoby, które powinny rozważyć Rocket 1604A oparty na przełącznikach, oraz osoby potrzebujące sprzętowego RAID-u z możliwością rozruchu, co jest domeną Rocket 7604A. Nabywcy dysków Gen4 mogą również zaoszczędzić pieniądze, wybierając prostsze karty, ponieważ zalety retimera są w dużej mierze marnowane poniżej 32 GT/s.

Strona produktu HighPoint Rocket 1604L