[XF 開箱] 2.5GbE 傳輸、支援 NVMe M.2 及 PCIe 擴充 - QNAP TS-x73A 系列 AMD Ryzen 平台 NAS 開箱

- 軒仔 - 2021-08-05

效能測試及總結

以下是 TS-x73A 系列的效能測試,供大家參考:

測試環境

NAS配備:

  • QNAP TS-473AX-8G、TS-873AX-8G、TS-873AX-8G
  • Seagate Ironwolf ST6000VN0033 6TB NAS HDD (組成 RAID 5)
  • WD Black SN750 500GB NVMe M.2 SSD x 2
  • QNAP QXG-10G1T (10GbE LAN 擴充卡)
  • QNAP QM2-2P-384 (M.2 x 2 SSD 擴充卡)
  • TranScend 16GB DDR4 2666 SO-DIMM RAM x 2 (測試 8GB vs 32GB 效能差異)

Client配備:

  • Motherboard: Fatal1ty X399 Professional Gaming (內建10GbE RJ45 x1)
  • CPU: AMD Ryzen Threadripper 1950X
  • RAM: 64GB DDR4
  • Switch: QNAP QSW-1208-8C (MTU 1500);支援 2.5GbE / 5GbE / 10GbE

QNAP TS-x73A 系列機種支援 QuTS hero 及 QTS 作業系統,但用家可在初始化時按需要進行選擇安裝。由於兩個系統間存在不同的特性與演算法,故這次的效能將會為它們分別進行效能測試,另外亦會加入 10GbE LAN 擴充卡及升級 32GB RAM 的部份,為 TS-x73A 系列的三款機型作出更全面的比較,探究一下這個系列機種的最高能力到底能去到什麼等級。

從 NAS 的網頁管理介面中,可以查看 NAS 的 3.5″ 插槽 SATA 介面速度、健康狀況以及每隻硬碟的連續讀取速度,當中全數 SATA 插槽均支援 SATA 6Gbps 的連接速度,本次所使用的 Seagate Ironwolf 6TB 硬碟平均可提供 200MB/s 以上的讀取速度。

而 TS-x73A 系列主板上的 M.2 插槽只支援 PCIe Gen 3 x1,預估效能只會比 SATA 6Gbps 快一點,其好處只是讓用家選購 SSD 時有更多的選擇,只適合用於 SSD Cache 及用作安裝系統套件等不講求總頻寬效能的應用。本次測試會在 TS-x73A 的 PCIe Gen3 x4 擴充槽安裝一張 QM2-2P-384 及 NVMe SSD,以發揮出 NVMe SSD 最佳的性能,在 NAS 內部效能測試可提供接近 3GB/s 的讀取速度。

效能測試 (2.5GbE LAN) – QTS / QuTS hero 作業系統

因 4 Bay 的機種理論上已經可以發揮 2.5GbE LAN 的效能,因此 2.5GbE 的效能測試只以 TS-473A 進行。本次測試會分別在 TS-473A 測試 QTS (8GB RAM)、QTS (32GB RAM)、QuTS hero (8GB RAM)、QuTS hero (32GB RAM) 的傳輸效能。

在 QTS 作業系統的測試中可見,HDD (RAID 5) 儲存池的效能不論在「加密」與「非加密」的共享資料夾中, Seq 與 Seq Q32T1 連續讀寫效能上,不論是 HDD 還是 SSD 皆在 260 至 300 MB/s 的水平上,比起市面上只有 1GbE LAN 的機種 (極限約為 120MB/s 左右) 快上 1 倍有多;至於 SSD (RAID 1) 部份,由於同樣是受到 2.5GbE LAN 的頻寬限制因此效能亦相近,不過在處理零碎檔案的效能則有著明顯的差異。至於在 QuTS hero 作業系統的測試中, Seq Q32T1 連續讀寫效能與 QTS 相若,至於 SEQ 讀寫效能則略低 10 – 20MB/s 左右。

雖然 8GB 與 32GB 環境下,兩者都受 2.5GbE LAN 的頻寬限制,不過若仔細觀察,升了級 32GbE RAM 後,成績上也能見到有極微的提升。

TS-473A 2.5GbE QTS 作業系統連續讀寫效能

TS-473A 2.5GbE QuTS hero 作業系統連續讀寫效能

效能測試 (10GbE LAN) – QTS 作業系統

為了打破網絡頻寬的瓶頸,測試特別以加入 10GbE 擴充卡 (QNAP QXG-10G1T) 來進行。測試同樣透過 Samba 方式連接 NAS 的資料夾,並以 CrystalDiskMark 進行讀寫效能測試。於前方 2.5GbE 的測試可見,即使是4 Bay 的 TS-473A 亦已受到網絡頻寬的瓶頸,因此至於升級 10GbE LAN 後,「HDD 對 SSD」及「8GB RAM 對 32GB RAM」的真實效能、特性與差異終於顯露出來了。

測試結果可見,在升級 10GbE LAN 後效能相當可觀,不論是否加密的環境下,HDD 的 Seq 連續讀取速度已來到約 900 MB/s 的等級,TS-473A 的寫入部份亦來到 570 MB/s 的水平,至於 TS-673A 與 TS-873A 在擁有更多硬碟組成 RAID 5 陣列下,寫入效能比 TS-473A  高上不少,分別落在 600 MB/s 及 732 MB/s 的水平。而「加密」下的亦只有些許的效能損失。而在升級 32GB RAM 後,由傳統硬碟組成的磁碟區寫入效能都有輕微的增幅。

至於 SSD 的部份,由於三台機器都是採用同一個組態,因此效能不會有大差異。非加密下 Seq 讀寫效能分別約為 900 MB/s 及 800 MB/s ,而「加密」 下的寫入效能大約折損 170 MB/s 左右。另外在升級至 32GB RAM 後,加密的寫入效能提升則較為明顯,足足有 100 MB/s 的加成。

而綜合上述的測試結果可見,TS-x73A 在 QTS 作業系統下,將 RAM 由原廠標配的 8GB 升級到 32GB 後,效能將會獲得不少加成;同時受惠於內建的 2.5GbE LAN 埠,連接速度亦比以往 1GbE LAN 的機種在傳輸效能上有不少優勢,比起直接連接電腦內 HDD 更快速;若果你是多人協同工作、或重度使用的用家,利用 PCIe 升級 10GbE LAN 將會得到極為顯注的效果。

效能測試 (10GbE LAN) – QTS 作業系統 Qtier 效能測試

Qtier 自動分層技術會將 NAS 內的資料分層存放,常用的部份就會存放到 SSD 中,而少用的則會自動放回 HDD,智能地善用硬件資源同時提供更良好的存取體驗與效能。在測試結果可見,啟用了 Qtier 後,讀寫效能將大幅提升,4 Bay 的 TS-473A 在 SEQ 寫入的部份亦能達到 780 MB/s (8GB RAM) 及 865 MB/s (32GB RAM),同時 Q32T1 4K 隨機讀寫效能亦有明顯改進。

Qtier ON/OFF Shared Folder, 10GE LAN, QTS

效能測試 (10GbE LAN) – QuTS hero 作業系統

以下將是 TS-473A、TS-673A 及 TS-873A 改裝 QuTS hero 作業系統,在同一測試條件下再次測試效能。在 「非加密」下,配上 8GB RAM 測試,三款機型的 HDD Seq 讀取效能由 660 MB/s 至 670 MB/s 水平,而寫入效能只有 500 MB/s 下的水平,效能較使用 QTS 作業系統中略遜。在升級到 32GB RAM 後,不論是讀寫效能,都有約 200 MB/s 的效能增長,效能貼近 QTS 系統。而在「加密」下 8GB RAM 的環境,讀取效能維持大約 650 MB/s 左右,而寫入效能亦能維持 400 MB/s 左右的水平。在升級至 32GB RAM 後,大部份連續讀寫成績皆提升逾 150 MB/s 左右,效能同樣貼近 QTS 系統中的表現。

至於 SSD 方面,在 8GB RAM 環境下,「非加密」讀寫效能為分別達到 800 MB/s 及 600 MB/s 水平,「加密」讀寫效能相近,並沒有明顯的損失。至於升級 32GB RAM 後,「非加密」讀寫效能則輕微提升至 860 MB/s 及 640 MB/s 左右;而「加密」讀寫效能則提升至 870 MB/s 及 540 MB/s 左右。

綜合以上結果,在升級 32GB RAM 後,TS-x73A 系列的各型號的讀寫效能皆大幅提升,特別是寫入效能,全部皆有逾 150 MB/s 的提升;而「加密」環境下的讀取速度亦貼得上「非加密」的水平。可見 QuTS hero 作業系統的記憶體容量需求比 QTS 作業系統高,需要升級記憶體才能發揮出真正的效能,也估計如果升級到 64GB RAM 後,效能還有成長空間。

總結

今次 QNAP 推出的 TS-x73A 系列 NAS,為使用者提供了 QTS 與 QuTS hero 兩款作業系統,適合不同使用情境的用戶。同時 LAN 方面亦由上代的 1GbE 全面升級至 2.5 GbE LAN,為用戶在免自行升級情況下已獲取更好的傳輸效能。除了 HDD 插槽外,內建的 M.2 插槽亦加讓用戶加裝 NVMe M.2 SSD 作為系統快取或混合式儲存池,提升存取效能。而此機種更提供 2 x PCIe (Gen3 x4) 插槽,用戶可有更大的升級彈性,包括加裝 GPU 加速繪圖效能、10GbE LAN Card 提升傳輸頻寬及連接埠數量等等。

雖然 QTS 跟 QuTS hero 作業系統在這個機種上有著輕微效能差異,但 QuTS hero 作業系統提供更多進階的儲存功能,如「在線資料壓縮」、「在線重複資料刪減」及「在線資料壓實」等,如預算足夠升級記憶體,建議安裝 QuTS hero 作業系統以取得更多進階功能。當然,假如只使用 1GbE 或 2.5GbE LAN 的話,因效能不會有太大差異,升級記憶體並不是必須的。

QNAP TS-x73A 與 Synology DS1621+ 及 DS1821+ 規格比較

跟 Synology 採用同款 CPU 的機種比較,Synology 推出了 6-Bay 及 8-Bay 的 DS1621+ 及 DS1821+。在記憶體方面, Synology 的兩個型號都是採用 4GB ECC DDR4 RAM,而 QNAP TS-x73A 系列則採用 8GB DDR4 RAM;不過,QNAP TS-x73A 能支援 64GB ECC DDR4 RAM 而 Synology 則只能支援 32GB ECC DDR4 RAM,在這方面 QNAP TS-x73A 略佔優勢。而周邊的插頭如 USB 及 LAN Port, TS-x73A 都是採用新一代的規格,提供 3 個 USB 3.2 Gen2 (10Gbps) 及 2 個 2.5GbE LAN,而 Synology 依舊只提供較為落後的 USB 3.2 Gen1 (5Gbps) 及 1GbE LAN,限制了整體的效能表現,有待改善。

而另一差異重點是 TS-x73A 提供兩條 PCIe Gen3 x4 插槽,而 Synology DS1621+ 及 DS1821+ 只提供一條 PCIe Gen3 x4 插槽,這讓 TS-x73A 在擴充性方面佔優,加上在 QTS / QuTS hero 系統的軟體支援下,TS-x73A 能支援 PCIe GPU,能加速需要 GPU 的應用,也能提供 HDMI 埠作為多媒體中心用途。再加上 QNAP 推出了大量各式各樣的 PCIe 擴充卡,包括 M.2 、 2.5GbE / 5GbE / 10GbE / 25GbE 網絡卡、USB 擴充卡、Wi-Fi 卡等,使擴充性遠優於 Synology 的同級機種。

再受惠於 TS-x73A 能支援新推出的 QuTS hero 作業系統,在底層跟儲存相關的功能也比 Synology 優勝,特別適合對檔案儲存要大需求的企業,以及進階的用家使用。即將推出的 QTS 5.0 作業系統針對 AMD CPU 也有優化,未知會否把整體的效能再推高到另一層次,這方面留待日後探討。現今兩大廠商都推出了採用 AMD CPU 的 NAS,看來日後市場上會有愈來愈多同樣的機種推出,為消費者提供更多選擇,也讓 NAS 性價比愈來愈高!總括而言,QNAP TS-x73A 系列整體軟硬件規格都比其他廠商的同類產品優異,實在是追求效能及擴充性的用家首選。

 

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QNAP 官方影片介紹:

  1. 第1頁 : QNAP TS-473A / TS-673A/ TS-873A 介紹
  2. 第2頁 : 儲存功能更強、提供 APP Center 安裝多元套件
  3. 第3頁 : 效能測試及總結