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HighPoint Rocket 1604L 评测:四个 Gen5 M.2 SSD,单插槽,55.6GB/s

客户端配件  ◇  最终用户

HighPoint Rocket 1604L 是一款售价 399 美元的 PCIe Gen5 x16 扩展卡,可搭载四块 M.2 NVMe SSD,每块 SSD 都通过独立的 Gen5 x4 接口连接。在我们测试中,安装了四块三星 9100 PRO 4TB固态硬盘后,该扩展卡实现了 55.6GB/s 的 128K 顺序读取带宽和 10.1 万 4K 随机写入 IOPS,这些数据与这四块硬盘在主板原生插槽上的额定性能相差无几。这正是这款扩展卡的全部卖点:在不降低性能的前提下,增加了硬盘位。

HighPoint Rocket 1604L 正面图。

1604L 的架构与我们评测过的大多数四口 M.2 扩展卡不同。它既不是被动式分叉扩展卡,也不是 PCIe 交换卡。相反,它的核心是 Astera Labs 的 PT5161LRS 重定时器,该重定时器位于物理层的数据路径中,负责对主机插槽和每个 M.2 连接器之间的 Gen5 信号进行重新时钟和再生。在 Gen4 的速度下,通常情况下,只需将走线从插槽路由到连接器的被动式扩展卡就能满足需求。但在 Gen5 的 32GT/s 信号速率下,走线长度和连接器转换会开始消耗信号预算,而性能不足的链路会在负载下降级到 Gen4 或产生可纠正的错误。重定时器方案解决了这个问题,而且无需像完整的 PCIe 交换卡那样增加成本、功耗和延迟。但缺点是,由于重定时器本身不执行任何通道虚拟化,因此主机平台必须支持插槽上的 x4/x4/x4/x4 分叉。

这张卡加入了我们之前介绍过的HighPoint Gen5系列,该系列包括基于交换机的Rocket 1604A(可在任何x16插槽中使用,无需考虑分区功能)和Rocket 7604A(在此基础上增加了可启动的RAID功能)。1604L是三款中最精简的。它没有RAID堆栈,也没有驱动程序;操作系统仅枚举四个原生NVMe设备,除此之外的任何功能(mdadm、存储空间、ZFS)都由用户自行实现。HighPoint将这张卡主要定位为搭载Hailo-8系列等M.2加速模块的服务器,但就我们的目的而言,其存储应用场景更为通用。该卡采用全高半长设计,HighPoint声称其长度比典型的四盘位M.2卡短约40%,配备全长阳极氧化铝散热片、硬盘导热垫、集成式低噪音风扇和通风支架。固件级监控可显示每个端口的通道分配、功耗和主板健康状况,并为每个 SSD 提供当前状态和活动指示灯。

分路需求是购买前必须考虑的因素。大多数主流消费级主板要么无法将 x16 插槽拆分为四个通道,要么会占用主 GPU 插槽的通道。1604L 显卡最适合那些拥有充足 PCIe 通道的平台:例如 Threadripper TRX50 和 WRX90、Xeon W 以及 EPYC 或 Xeon 服务器主板,在这些平台上,x4/x4/x4/x4 模式只需在 BIOS 中切换即可,而多余的 x16 插槽也不会造成任何损失。我们的测试平台正是如此,因此这款显卡非常合适。

HighPoint Rocket 1604L 技术规格

规格 Rocket 1604L (R1604L)
总线接口 PCIe 5.0 x16
芯片组 Astera Labs PT5161LRS 重定时器
工作模式 4 x 4 通道(需要主机分叉 x4/x4/x4/x4)
端口 4 个 M.2 NVMe 接口(每个端口专用 PCIe 5.0 x4)
设备支持 M.2 NVMe SSD 或 M.2 PCIe 加速模块
SSD 外形规格 M.2 2242、2260、2280
数据传输速率 高达 64GB/秒
RAID支持 无(操作系统级软件 RAID 可选)
外形 全高,半长
散热器 全铝散热片、集成风扇、导热垫、通风支架
监控 通过智能固件实现每个端口的通道分配、电源和健康状况监控;以及状态和活动指示灯。
操作系统支持 主流操作系统、x86 Intel/AMD 和 ARM 架构均原生支持 NVMe。
价格筛选 399 美元(HighPoint 网上商店)

建筑与设计

HighPoint Rocket 1604L 顶部散热器已拆除,并安装了 4 个 M.2 硬盘。

1604L 的紧凑尺寸是其与第四代显卡笨重的四盘位设计最显著的区别。硬盘安装方式与传统显卡相同:先拆下散热片,将硬盘插入四个插槽,对准导热垫,再装回散热片。单个风扇通过通风支架排出热量,这在工作站机箱中尤为重要,因为插槽内的气流难以预测。在持续 60 秒的测试过程中,我们没有观察到四个硬盘出现过热降频现象。

HighPoint Rocket 1604L 散热器已从显卡上拆下。

测试设置

我们在消费级 Threadripper 平台上测试了 Rocket 1604L,该平台采用与近期高端 GPU 和 HEDT CPU 评测相同的水冷平台。显卡安装在配置为 x4/x4/x4/x4 分路的 Gen5 x16 插槽中。

StorageReview Threadripper 测试平台

  • CPU: AMD Ryzen Threadripper 7980X (64核/128线程)
  • 主板: 华硕 Pro WS TRX50-SAGE WIFI
  • RAM: 128GB DDR5-6400
  • 存储: Rocket 1604L 主板配备 1TB Gen4 启动 SSD 和 4 块三星 9100 PRO 4TB (固件版本 0B2QNXH7) SSD。
  • OS: Ubuntu Server 24.04

这四块三星 9100 PRO 固态硬盘的顺序读取速度均为 14,800MB/s,顺序写入速度均为 13,400MB/s,随机读取 IOPS 为 2,200K,随机写入 IOPS 为 2,600K,理论总读取速度可达 59.2GB/s,随机读取 IOPS 可达 8.8 万。由于 Gen5 x16 插槽的可用带宽上限约为 63GB/s,因此在此配置中,瓶颈在于硬盘本身,而非插槽。这才是正确的逻辑;像这样的扩展卡绝不应该成为性能瓶颈。

所有工作负载均使用 FIO 3.36 和 io_uring 引擎对原始块设备进行测试,每个驱动器的 LBA 跨度为 5%,运行时间为 60 秒(5 秒加速),顺序传输每个驱动器运行一个作业(QD64),4K 随机传输每个驱动器运行 16 个作业(QD32)(共 64 个)。这些是面向突发传输的消费级测试参数,而非企业级稳态测试方法,这与我们评估客户端平台配件的方式一致。

HighPoint Rocket 1604L 性能

顺序带宽

工作负载(4 个驱动器总计) IOPS 带宽 平均延迟 99%延迟
128K 顺序读取,QD64 424 55.6GB /秒 604μs 906μs
128K 顺序写入,QD64 279 36.5GB /秒 918μs 1,303μs
64K 顺序读取,QD64 668 43.8GB /秒 383μs 570μs
64K 顺序写入,QD64 462 30.3GB /秒 553μs 914μs

最引人注目的数据是128K顺序读取速度达到55.6GB/s,相当于每块硬盘13.9GB/s,约为三星9100 PRO标称速度14,800MB/s的94%。通过单张扩展卡同时让四块Gen5硬盘达到接近各自规格参数的性能,这一结果验证了重定时器架构的有效性。平均延迟保持在604µs,第99百分位数为906µs,且在整个测试过程中,每块硬盘的利用率始终保持在99%以上。64K读取速度为43.8GB/s,低于128K读取速度,这符合预期,因为更大的数据传输可以更有效地分摊协议开销。

顺序写入速度在 128K 字节时为 36.5GB/s,在 64K 字节时为 30.3GB/s。这低于四块硬盘 53.6GB/s 的总写入速度,但这并非卡本身的限制,而是硬盘性能所致:厂商提供的写入规格反映的是短时脉冲写入 pSLC 缓存的情况,而我们持续 60 秒的测试则超出了这一范围。写入延迟表现稳定,128K 字节测试的平均延迟为 918µs,99% 分位数为 1,303µs。

4K随机性能

工作负载(4 个驱动器总计) IOPS 带宽 平均延迟 99%延迟
4K 随机读取,QD32 x 64 个作业 8.83M 36.2GB /秒 231μs 553μs
4K 随机写入,QD32 x 64 个作业 10.1M 41.5GB /秒 202μs 461μs

随机测试结果最清晰地证明了1604L的数据路径是透明的。三星官方标称9100 PRO 4TB的随机读取IOPS为220万,而四块9100 PRO 4TB固态硬盘在1604L后面进行测试,实际读取IOPS达到了8.83万,几乎与官方标称值精确到小数点后一位。随机写入IOPS达到了1010万,理论上限为1040万,约为规格的97%。写入性能超过读取性能乍看之下似乎有些奇怪,但这与硬盘自身的标称值相符,这得益于5%的工作集,它使控制器始终在最佳缓存范围内运行。

在这些负载下,延迟依然很低,读取延迟平均为 231 微秒,写入延迟平均为 202 微秒,第 99 百分位数值分别为 553 微秒和 461 微秒。另一个值得注意的观察结果是主机成本:通过 64 个 FIO 作业实现近 10 万 IOPS 消耗了大约 60% 的系统 CPU 时间。该卡将为工作站提供远超大多数应用程序需求的存储性能,而为其提供数据本身就是一项繁重的工作负载。

结语

Rocket 1604L 的功能单一,而我们的测试数据显示,它能高效完成这项任务,几乎没有任何额外开销。四块三星 9100 PRO 4TB 硬盘通过这张卡实现了 55.6GB/s 的顺序读取带宽、8.83 万随机读取 IOPS 和 10.1 万随机写入 IOPS,这些数值分别达到了硬盘额定性能的 94% 到 100%。对于一款主打“隐形”功能的设备来说,这样的表现堪称完美。

HighPoint Rocket 1604L 后视图。

买家会质疑,考虑到被动式分路卡的售价远低于此,399 美元的要价是否合理。在第四代及以下版本中,通常情况下并不合理。但在第五代产品中,信号完整性裕度已经非常有限,重定时器就显得尤为重要,特别是对于那些计划在卡上安装单盘速度高达 14GB/s 的硬盘的用户而言。按每个硬盘位计算,每个第五代 M.2 插槽 100 美元(包含散热和监控功能)的价格,相比被动式分路卡不稳定的链路训练方案而言,是合理的,而且在保持每个端口完整带宽的同时,价格也低于基于交换机的方案。

适合人群:TRX50、WRX90、Xeon W 以及服务器平台用户,他们需要在单个插槽中配备 16TB 或更大的第五代闪存,用于媒体处理、AI 数据集暂存或临时存储空间,并且能够接受操作系统级 RAID 或完全不使用 RAID。不适合人群:平台不支持 x4/x4/x4/x4 分区的用户,他们应该考虑基于交换机的 Rocket 1604A;以及需要可启动硬件 RAID 的用户,Rocket 7604A 更适合他们。使用第四代闪存的用户也可以选择更简单的卡来节省成本,因为在 32GT/s 以下,重定时器的优势基本无法体现。

HighPoint Rocket 1604L 产品页面

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布赖恩·比勒

Brian 位于俄亥俄州辛辛那提市,是 StorageReview.com 的首席分析师兼总裁。