بررسی کارت توسعه HighPoint Rocket 1604L؛ میزبانی از ۴ درایو SSD نسل ۵ با سرعت خیرهکننده ۵۵.۶ گیگابایت بر ثانیه
- ارزش خرید بالا: کارت توسعه ۳۹۹ دلاری با رابط PCIe Gen5 x16 برای میزبانی از چهار درایو M.2 NVMe به صورت همزمان.
- عملکرد شگفتانگیز: ثبت سرعت خواندن متوالی ۵۵.۶ گیگابایت بر ثانیه و ۱۰.۱ میلیون IOPS در تستها با استفاده از SSDهای سامسونگ.
- طراحی هوشمندانه (Retimer): استفاده از چیپ ریتایمر Astera Labs برای تقویت سیگنالهای Gen5 به جای سوییچهای گرانقیمت یا کارتهای پسیو ناپایدار.
- پلتفرم هدف: نیازمند مادربردهایی با پشتیبانی از قابلیت بایفورکیشن (Bifurcation) یا همان تقسیم مسیرهای PCIe به صورت x4/x4/x4/x4.
کارت توسعه HighPoint Rocket 1604L با قیمت ۳۹۹ دلار، یک کارت افزودنی مبتنی بر رابط PCIe Gen5 x16 است که میتواند چهار درایو SSD پرسرعت M.2 را روی خود جای دهد. ویژگی مهم این کارت این است که به هر درایو یک مسیر اختصاصی نسل پنجم (Gen5 x4) اختصاص میدهد. ما در تستهای خود با نصب چهار درایو Samsung 9100 PRO با ظرفیت ۴ ترابایت، توانستیم به پهنای باند خواندن متوالی ۵۵.۶ گیگابایت بر ثانیه و ۱۰.۱ میلیون IOPS در نوشتن تصادفی دست پیدا کنیم. این اعداد تنها چند درصد با نهایت توانی که خود درایوها در صورت اتصال مستقیم به مادربرد ارائه میدهند فاصله دارد. پیام اصلی این محصول بسیار ساده است: افزایش تعداد جایگاه درایوها بدون ذرهای افت پرفورمنس.
تفاوت معماری: چرا از ریتایمر (Retimer) استفاده شده است؟
مدل 1604L نسبت به اکثر کارتهای چهار درایوه M.2 که تا به حال دیدهایم، مسیر متفاوتی را در معماری طی کرده است. این کارت نه یک رایزر پسیو (ساده) است و نه از سوییچ کامل PCIe استفاده میکند. در عوض، قلب تپنده آن یک چیپ ریتایمر (Retimer) مدل PT5161LRS ساخت Astera Labs است.
در سرعتهای نسل ۴ (Gen4)، کارتهای پسیو که صرفاً مسیرها را از اسلات به کانکتورها هدایت میکنند معمولاً مشکلی ندارند. اما در نسل ۵ (Gen5) با نرخ سیگنال 32GT/s، طول مسیر روی برد و تداخل کانکتورها باعث افت شدید کیفیت سیگنال میشود. اگر از کارتهای پسیو استفاده کنید، سیستم ممکن است برای جلوگیری از خطا، سرعت را به Gen4 کاهش دهد یا تحت فشار دچار ارور شود. استفاده از تراشه ریتایمر، سیگنالها را بازسازی و تقویت میکند تا بدون نیاز به هزینههای سنگین و تاخیر بالای سوییچهای PCIe، نهایت سرعت حفظ شود.
تنها شرط استفاده از این کارت این است که سیستم میزبان شما باید از قابلیت Bifurcation (تقسیم مسیر) به صورت x4/x4/x4/x4 در اسلات مورد نظر پشتیبانی کند؛ زیرا ریتایمر به خودی خود مسیرها را تقسیم نمیکند.
این مدل سادهترین نسخه از خانواده Gen5 شرکت HighPoint است. در این کارت خبری از چیپ سختافزاری RAID و نصب درایور پیچیده نیست؛ سیستمعامل شما صرفاً چهار درایو مستقل NVMe را میشناسد و هر نوع پیکربندی نرمافزاری (مانند Storage Spaces یا ZFS) کاملاً به عهده کاربر است.
طراحی و ساختار فیزیکی کارت توسعه
برخلاف کارتهای بزرگ و دستپاگیر نسل قبل، 1604L طراحی فشردهای (ارتفاع کامل اما طول نصف) دارد. شرکت سازنده ادعا میکند این کارت ۴۰ درصد کوتاهتر از کارتهای استاندارد چهارگانه است. نصب درایوها بسیار ساده است: هیتسینک آلومینیومی را باز میکنید، SSDها را در سوکتها قرار میدهید، پدهای حرارتی را تنظیم کرده و هیتسینک را میبندید.
یک فن کمصدا به صورت یکپارچه روی کارت قرار گرفته که هوای گرم را از طریق براکت تهویهدار به بیرون کیس هدایت میکند. در تستهای سنگین ۶۰ ثانیهای ما، هیچکدام از چهار درایو نصب شده دچار افت سرعت ناشی از حرارت (Thermal Throttling) نشدند.
مشخصات سیستم تست (پلتفرم Threadripper)
بیشتر مادربردهای ردهمصرفکننده یا از قابلیت تقسیم اسلات پشتیبانی نمیکنند و یا برای این کار پهنای باند کارت گرافیک اصلی را میدزدند. به همین دلیل این کارت برای پلتفرمهای ورکاستیشن و سرور مانند Threadripper، Xeon W و EPYC طراحی شده است. ما برای تست از پلتفرم زیر استفاده کردیم:
- پردازنده: AMD Ryzen Threadripper 7980X (با ۶۴ هسته و ۱۲۸ رشته)
- مادربرد: ASUS Pro WS TRX50-SAGE WIFI
- حافظه رم: ۱۲۸ گیگابایت DDR5-6400
- استوریج تست: ۴ عدد درایو ۴ ترابایتی Samsung 9100 PRO متصل به کارت Rocket 1604L
- سیستمعامل: Ubuntu Server 24.04
نتایج عملکرد؛ سرعت پهنای باند و IOPS
از آنجا که سقف پهنای باند یک اسلات Gen5 x16 حدود ۶۳ گیگابایت بر ثانیه است، گلوگاه اصلی در اینجا خود درایوها هستند نه اسلات مادربرد.
پهنای باند متوالی (Sequential Bandwidth)
| نوع تست (مجموع ۴ درایو) | IOPS | پهنای باند | میانگین تاخیر |
|---|---|---|---|
| 128K خواندن متوالی (QD64) | 424K | ۵۵.۶ گیگابایت/ثانیه | ۶۰۴ میکروثانیه |
| 128K نوشتن متوالی (QD64) | 279K | ۳۶.۵ گیگابایت/ثانیه | ۹۱۸ میکروثانیه |
| 64K خواندن متوالی (QD64) | 668K | ۴۳.۸ گیگابایت/ثانیه | ۳۸۳ میکروثانیه |
| 64K نوشتن متوالی (QD64) | 462K | ۳۰.۳ گیگابایت/ثانیه | ۵۵۳ میکروثانیه |
تیتر اصلی عملکرد این کارت، ثبت عدد خیرهکننده ۵۵.۶ گیگابایت بر ثانیه در خواندن متوالی (128K) است. این یعنی هر درایو توانسته به سرعت ۱۳.۹ گیگابایت بر ثانیه برسد که حدود ۹۴ درصد از نهایت سرعت اسمی اعلام شده توسط سامسونگ است. این نتیجه ثابت میکند که معماری مبتنی بر چیپ ریتایمر کاملاً موفق عمل کرده است.
عملکرد تصادفی در بلاکهای 4K
| نوع تست (مجموع ۴ درایو) | IOPS | پهنای باند | میانگین تاخیر |
|---|---|---|---|
| 4K خواندن تصادفی | 8.83M | ۳۶.۲ گیگابایت/ثانیه | ۲۳۱ میکروثانیه |
| 4K نوشتن تصادفی | 10.1M | ۴۱.۵ گیگابایت/ثانیه | ۲۰۲ میکروثانیه |
تستهای تصادفی (Random) به بهترین شکل نشان میدهند که مسیر دادهها در این کارت کاملاً شفاف و بدون مزاحمت است. مجموع ۴ درایو در حالت خواندن تصادفی به ۸.۸۳ میلیون IOPS رسیدند که تقریباً برابر با سقف توان تئوری خود درایوهاست. در حالت نوشتن نیز رکورد ۱۰.۱ میلیون IOPS ثبت شد.
جمعبندی و ارزش خرید
کارت Rocket 1604L دقیقاً برای یک کار ساخته شده است و طبق دادههای ما، آن را با کمترین سربار ممکن انجام میدهد. رساندن چهار درایو SSD پرسرعت به ۹۴ الی ۱۰۰ درصد توان اسمیشان یک موفقیت کامل برای دستگاهی است که وعده «نامرئی بودن در مسیر دادهها» را داده است.
سوالی که برای خریدار پیش میآید این است که آیا پرداخت ۳۹۹ دلار برای این کارت توجیه منطقی دارد، در حالی که کارتهای تقسیمکننده پسیو (بدون چیپ) با قیمتی بسیار کمتر در بازار موجودند؟ پاسخ در یک کلمه نهفته است: Gen5.
در نسل ۵، کیفیت سیگنال آنقدر حساس است که هزینه کردن برای یک چیپ ریتایمر کاملاً منطقی است؛ به ویژه برای کاربرانی که قصد دارند روی هر پورت ۱۴ گیگابایت داده در ثانیه جابجا کنند. هزینه ۱۰۰ دلاری به ازای هر جایگاه، با در نظر گرفتن هیتسینک باکیفیت و مانیتورینگ دقیق، در برابر مشکلات قطع و وصل شدن درایوها در کارتهای ارزانقیمت، کاملاً میارزد.
تحلیل اختصاصی آلفاتک: چالش حفظ سیگنال در Gen5
با معرفی استاندارد PCIe Gen5 و رسیدن سرعت انتقال به 32GT/s، صنعت سختافزار با یک چالش فیزیکی جدی روبرو شد. هرچه فرکانس سیگنال بالاتر میرود، طول مسیرهایی که سیگنال میتواند روی برد (بدون از بین رفتن) طی کند، کوتاهتر میشود. استفاده از کارتهای افزودنی پسیو در نسلهای قبل کارساز بود، اما در نسل جدید، اضافه شدن یک کانکتور و چند سانتیمتر مدار چاپی کافی است تا سیگنال تخریب شود.
شرکت HighPoint با استفاده از تکنولوژی Retimer یک حرکت هوشمندانه انجام داده است. ریتایمرها سیگنال را دریافت، نویزگیری، و مجدداً بازسازی میکنند تا با قدرت اولیه به سمت درایو حرکت کند. این کار بسیار ارزانتر از قرار دادن یک سوییچ کامل PCIe (که نیازمند مدیریت شبکه داخلی است) تمام میشود و تاخیر کمتری نیز به همراه دارد. البته شرط آن پشتیبانی مادربرد از قابلیت Bifurcation است، که در پلتفرمهای ردهبالا (HEDT) به صورت استاندارد وجود دارد.
