25GbE 極速傳說 !! QNAP TVS-h474、TVS-h674、TVS-h874 高效能中小企業用 M.2、PCIe 擴充 NAS 開箱

- 18座大王 - 2022-12-16 - visibility Views

在 2022 年快到尾聲之時,來自台灣的網絡與 NAS 設備廠商 QNAP 推出了一個全新的 TVS-hx74 系列 NAS,主要針對高階使用者而設,滿足高速傳輸及虛擬機應用等高效能需求。

這個 TVS-hx74 系列 NAS 在多個方面皆配備高規格的硬件,包括:Intel Core i 系列高效能處理器平台、PCIe Gen4* 擴充槽、M.2 NVMe SSD Gen4 插槽、Dual 2.5GbE 網絡 (可升級至 25GbE LAN)、支援高達 128GB RAM 和 USB 3.2 Gen 2 (10Gbps) 接口等。不論是檔案伺服器、虛擬伺服器、影音編輯協作及檔案備份及異地備援等應用,皆能輕鬆應對。

*TVS-h474 除外

產品開箱

QNAP TVS-hx74 系列提供 TVS-h474、TVS-h674 和 TVS-h874 三個型號,分別為 4-bay、6-bay 與 8-bay。外型上與 TVS-x72XT 系列類近,前面板皆提供一個小型屏幕與兩個按鍵,供使用者快速檢視基本資訊與狀態;另外亦設有各式狀態指示燈、USB 3.2 Gen 2 接口及「一鍵備份」按鍵。

機身前面板配備了一個屏幕,用以顯示 NAS 的各種狀態與資訊

前面板右下方設有開關鍵與「一鍵備份」鍵,以及對應的 USB 3.2 Gen2 接口

其硬碟插槽採用快抽式設計,將擋片拉起即可抽出硬碟,同時提供上鎖功能,防止被人為錯誤移除硬碟。至於硬碟架則採用免工具設計,裝/拆硬碟只需解開旁邊的固定條即可安裝 3.5″ HDD。在硬碟槽的後放,配置了一把大尺寸的靜音風扇,為 NAS 與硬碟保持良好的工作溫度,長時間穩定運作。

硬碟插槽支援上鎮鎖,用以防止人為錯誤移除硬碟

硬碟架採用免工具安裝設計,只要剝開兩側的固定條,即可裝拆硬碟

而機身背面則提供豐富的 I/O 連接介面,包括 1 個 HDMI 1.4b 接口、2 個 USB3.2 Gen2 10Gbps 接口 (1 x Type-C、1 x Type-A)、2 個 2.5GbE RJ45 LAN 及電源接口,至於頂部 2 塊擋板的位置則是預留給安裝 PCIe 擴充卡的空間。

機身設有 HDMI 1.4b 接口、USB3.2 Gen2 10Gbps 接口、2.5GbE LAN 及電源接口,頂部則提供預留安裝 PCIe 擴充卡的空間

機身預留兩條 PCIe 槽供用安裝擴充卡,圖為稍後用以測試的 QXG-25G2SF-CX4 25GbE 網絡卡

在機身內部,可見到 2 個預留安裝 M.2 NVMe SSD 的插槽,支援 2280 標準及 PCIe Gen 4 x 4* 速度運行;另外在主機板上亦設有 2 條 PCIe 擴充插槽,分別為 PCIe Gen4 x16 與 PCIe Gen 4 x4*。另外機內空間其實是分隔開兩部份的,剛才的部份則是處理器、PCIe 擴充卡及 M.2 SSD 的區域,而另一邊則是硬碟的區域,兩邊擁有角自獨立運作的散熱系統,確保互不影響。

*TVS-h474 僅支援 PCIe Gen3 x2 速度

解開外殼後,可見到主機板上設有 2 條 NVMe M.2 SSD 插槽

機內採用分區散熱設計,將硬碟與 CPU 分為兩個獨立的區域散熱,使兩者的熱量不會互相影響

硬件規格

TVS-hx74 皆搭載 Intel x86 處理器,不過不同型號有提供不同處理器的規格供用戶選擇,主要分為 Pentium Gold G7400 (2C4T)、i3-12100 (4C8T)、i5-12400 (6C12T)、i7 (12C20) 這五款 Intel 第 12 代處理器。而這三款處理器皆整合 Intel® UHD Graphics 繪圖核心,支援硬件加速功能以加快影片轉檔、多媒體縮圖建立等工作。另外此系列內還有一款進階版 TVS-h874X,搭載 i9 (16C24T) 處理器、64GB DDR4 RAM 及額外 2 個有網絡擴充卡提供的 10GbE LAN 接口。詳情可參考:

  • TVS-h474 (4-bay)
    • TVS-h474-PT-8G (4-bay)
      • Intel Pentium Gold G7400 (2C4T, UHD Graphics 710)
      • 8 GB DDR4 SODIMM RAM
      • 2 埠 2.5GbE 乙太網絡接口
      • 2 條 M.2 2280 PCIe Gen3 x2 插槽
      • 1 條 PCIe Gen 4 x16
      • 1 條 PCIe Gen 3 x2
  • TVS-h674 (6-bay)
    • TVS-h674-i5-32G (6-bay)
      • Intel Core i5-12400 (6C12T, UHD Graphics 730)
      • 32 GB DDR4 SODIMM RAM
      • 2 埠 2.5GbE 乙太網絡接口
      • 2 條 M.2 2280 PCIe Gen4 x4 插槽
      • 1 條 PCIe Gen 4 x16
      • 1 條 PCIe Gen 4 x4
  • TVS-h674
    • TVS-h674-i3-16G (6-bay)
      • Intel Core i3-12100 (4C8T, UHD Graphics 730)
      • 16 GB DDR4 SODIMM RAM
      • 2 埠 2.5GbE 乙太網絡接口
      • 2 條 M.2 2280 PCIe Gen4 x4 插槽
      • 1 條 PCIe Gen 4 x16
      • 1 條 PCIe Gen 4 x4
  • TVS-h874 (8-bay)
    • TVS-h874-i7-32G (8-bay)
      • Intel® Core™ i7 12-core (12C20T, UHD Graphics 770)
      • 32 GB DDR4 SODIMM RAM
      • 2 埠 2.5GbE 乙太網絡接口
      • 2 條 M.2 2280 PCIe Gen4 x4 插槽
      • 1 條 PCIe Gen 4 x16
      • 1 條 PCIe Gen 4 x4
    • TVS-h874-i5-32G (8-bay)
      • Intel Core i5-12400 (6C12T, UHD Graphics 730)
      • 32 GB DDR4 SODIMM RAM
      • 2 埠 2.5GbE 乙太網絡接口
      • 2 條 M.2 2280 PCIe Gen4 x4 插槽
      • 1 條 PCIe Gen 4 x16
      • 1 條 PCIe Gen 4 x4
  • TVS-h874X (8-bay)
    • TVS-h874X-i9-64G
      • Intel® Core™ i9 16-core (16C24T, UHD Graphics 770)
      • 64 GB DDR4 SODIMM RAM
      • 2 埠 2.5GbE 乙太網絡接口
      • 2 條 M.2 2280 PCIe Gen4 x4 插槽
      • 1 條 PCIe Gen 4 x16
      • 1 條 PCIe Gen 4 x4 (額外附設 2 Port 10GBASE-T PCIe Extension Network Card)

M.2 NVMe SSD 混合儲存

TVS-hx74 系列提供 2 條 M.2 NVMe SSD 插槽,至於位置在機,只要將硬碟架全部抽出即可看見。此 SSD 插槽支援最長 M.2 2280 規格的 SSD,採用 PCIe Gen 3 通道傳輸,插槽採用免工具安裝設計,只需要在插入 SSD 後,將尾部的卡榫按下即可鎖緊固定。

相較其他品牌,QNAP NAS 對 SSD 的使用相當自由具彈性,不限於建立快取使用。在 QTS 作業系統中,SSD 可用於建立高速磁碟區 (Volume) / 分層儲存 (Qtier) / 快取 (Cache),而使用者可按據其需要,選擇最合適的 SSD 解決方案,更實際地從 SSD 取得更好、更高速的使用體驗。

PCIe 擴充槽彈性升級

TVS-h674 與 TVS-h874 皆提供 2 條 PCIe Gen4 擴充槽 (PCIe Gen4 x16、PCIe Gen4 x4),至於 TVS-h474 的第 2 條則為 PCIe Gen3 x2。用戶可用以擴充升級 USB 3.2 Gen2、M.2 插槽與 WiFi Card 等等,當中高速的 PCIe Gen 4 x16 插槽更可用於升級高速的 25GbE LAN Card、高效能顯示卡等等,讓 NAS 潛能盡數釋放。稍後的效能測試亦將利用這個 PCIe 擴充槽加裝 25GbE LAN Card (QNAP QXG-25G2SF-CX4),為大家試試升級後效能到底有多少提升。

機身預留兩條 PCIe 槽供用安裝擴充卡,圖為稍後用以測試的

先進的 QuTS hero 系統

TVS-h474、TVS-h674 與 TVS-h874 系列除了支援原有的 QTS 作業系統外,更支援以 ZFS 檔案系統為基礎的 QuTS hero 作業系統。後者主要面各商用領域,整合強大的 128 bit ZFS 檔案系統,更靈活的容量管理及完善資料保護機制,另外亦針對 SSD 儲存方案作出最佳化,效能、壽命、可靠度及空間善用方面大幅提升。用戶只需在 NAS 初始化時,即可選擇其一安裝,步驟相當簡單。

QuTS hero 針對 SSD 儲存提供了更先進的技術去最佳化其使用體驗,包括 Inline Data Deduplication (在線重複資料刪除)Inline Compression (在線資料壓縮)Inline Compaction (在線資料壓實)QSAL 資料保護演算法。前三者可助用戶縮減資料的大小及數據冗餘性,以降低 SSD 的數據寫入量及空間佔用,增加使用壽命;而 QSAL 演算法將會為壽命低於 50% 的 SSD 動態分配 Over-Provisioning 配置,以確保 SSD 於壽命到期前有足夠時間進行重建,預防 SSD 發生同時損害的機制,保障資料安全。

豐富的應用功能

QNAP QTS 作業系統內的 APP Center 提供大量應用程式供用家安裝,不論是備份套件、多媒體串流應用、IP CAM 錄影、BT 下載,檔案歸檔、檔案搜尋、VPN Server、虛擬機工作站等等,都可以支援。此外,除了 QNAP 提供的 APPs 外,用家還可以安裝由第三方提供的套件,例如在 https://www.qnapclub.eu/en 就有一堆由第三方提供的套件,當中有提供 KODI 等受歡迎的套件,進一步強化 QNAP NAS 的功能。(安裝第三方套件需自行承擔相關風險)

有關更多 NAS 的功能應用,可以參考以下連結:https://hk.xfastest.com/tag/活用nas全攻略/

測試環境

NAS配備:

  • QNAP TVS-h474-PT-8G
  • QNAP TVS-h674-i3-16G
  • QNAP TVS-h874-i5-32G
  • 32GB DDR4 SODIMM RAM (2 x 16GB)
  • QTS 5.0.1.2194 (作業系統版本) / QuTS hero 5.0.1.2194 (作業系統版本)
  • Seagate Ironwolf 6TB ST6000VN0033 NAS HDD
  • WD_BLACK SN750 1TB SSD x 2
  • QNAP QXG-25G2SF-CX4 PCIe 網絡擴充卡

Client配備:

  • Motherboard: Fatal1ty X399 Professional Gaming
  • CPU: AMD Ryzen Threadripper 1950X
  • RAM: 64GB DDR4
  • QNAP QXG-25G2SF-CX4 PCIe 網絡擴充卡

效能測試

由於此這個系列的機型效能已可用盡原生的 2.5GbE 甚至是 10GbE LAN 的效能,故本次效能測試將會加裝 25GbE LAN 擴充卡為大家對 TVS-h474、TVS-h674 和 TVS-h874 作出測試,測試它們搭配 HDD 與 SSD 的運作效能、開啟加密處理後的效能,以及開啟 QTier 自動分層的效能。

系統內的 SSD / HDD 溫度及速度資訊介面

從上圖可見,NAS 的 SATA 介面速度全部皆是 SATA 6Gbps,至於 M.2 插槽為 PCIe Gen 4 x4,最高頻寬為 8GB/s (TVS-h474 為 PCIe Gen3 x2,2GB/s 頻寬),此外亦設有實時溫度監控,讓使用者可了解硬碟的運作情況。

QTS 作業系統內建的效能測試

在 NAS 系統內的效能測試可見,單顆 Seagate Ironwolf 6TB HDD 的連續讀取效能約為 210 MB/s,而單條 WD_BLACK SN750 1TB SSD 的連續讀取效能約為 3.19 GB/s (TVS-h474 為 1.65GB/s)。接下來的測試將透過 SMB 方式連接 NAS 的資料夾  (QTS 作業系統),再以 CrystalDiskMark 來為 TVS-h474、TVS-h674 和 TVS-h874 進行讀寫效能測試。

從 CrystalDiskMark 的結果顯示,在 2.5GbE 網絡下,TS-262 的 HDD (RAID 1) 連續讀寫效能分別為 282MB/s 和 227MB/s;而 TS-462 的 HDD (RAID 5) 連續讀寫效能分別為 267MB/s 和 261MB/s。至於開啟加密後,兩者的讀取沒有變化,而寫入效能則輕微下降。

QTS (25GbE LAN)

於 CrystalDiskMark 的測試中可見, TVS-h474、TVS-h674 和 TVS-h874 於 QTS 的 HDD 連續讀寫效能分別為「1061MB/s | 634MB/s」、「1520MB/s | 1028MB/s」和「2066MB/s | 1397MB/s」;至於啟用加密功能後的效能亦只有小幅度下降。至於 SSD 部份,讀取皆為 ~2100MB/s 左右,而讀取方面亦界介乎 1800 – 2180MB/s 之間,而 TVS-h474 因受 PCIe Gen3 x2 的頻寬所限,在 SEQQ32T1 的多線程傳輸效能亦限制在 ~2170MB/s 左右,至於 TVS-h674 與 TVS-874 則受惠於 PCIe Gen4 x4 達到了讀寫分別約 2950MB/s 和 2600MB/s 的成績。

Qtier 效能實測 (QTS)

QNAP Qtier™ 技術 (Auto Tiering) 可實現數據自動分層儲存,可辨別資料存取頻率,自動將頻繁存取的「Hot」Data 移動到效能較高的磁碟階層,而將較少存取的「Cold」Data 移動到成本低、大容量的磁碟階層,並會將各磁碟階層結合成一個儲存池,讓使用者可享有效能、成本與彈性兼備的儲存服務。

在本次實測環境上,啟用 Qtier 自動分層技術後,被歸類為 HOT Data 的數據 (如新鮮、常用的數據) 將會存放到 SSD 高速磁碟分層上。受惠於 SSD 的特性,在寫入與隨機讀寫方面,將會比 HDD 更有優勢,有利於提取檔案的反應和速率。

在以上測試可見,只要啟用了 Qtier 分層存放技術的共享資料夾,其存取效能皆已達到了 SSD 的速度,SEQ 連續讀寫也來到約 2000MB/s,而 4KQ32T1 隨機讀寫的效能提升更明顯。由此可見啟用 Qtier 後,連續與隨機存取效能都有明顯提升,且分層全放由系統分配,因此空間上可用盡 HDD 與 SSD 的容量,使用更具彈性。

QuTS hero (25GbE LAN)

在 QuTS hero 上的 CrystalDiskMark 的測試,TVS-h474、TVS-h674 和 TVS-h874 於 QTS 的 HDD 連續讀寫效能分別為「816MB/s | 667MB/s」、「1643MB/s | 930MB/s」和「2106MB/s | 1151MB/s」;而於啟用加密功能後的效能差異不大。至於 SSD 部份,讀寫皆為 「2100MB/s | 1550MB/s」左右。

綜合以上測試,TVS-h474、TVS-h674 與 TVS-h874 在搭配了 25GbE LAN Card 後表現相當出色,不論在 QTS 還是 QuTS hero 系統上的效能也十分令人滿意,這或許是受惠於 Intel 第 12 代處理器及平台所提供的高效能運算與 PCIe Gen4 高速通道。

總結

這次 QNAP 推出的 TVS-hx74 系列針對高效能及高使用量的中型企業辦公室及工作室而設,並提供 4bay、6bay 與 8bay 供用戶選擇。在硬件方面也全面提升,採用了 Intel Gen 12 平台並配搭 PCIe Gen 4 高速傳輸通道,為使用者提供極佳性能與升級潛力。 用戶可透過新世代的 PCIe Gen 4 擴充槽,加裝高效能顯示卡提升圖形運算能力,亦可以加裝 25GbE LAN Card 以獲取極速的數據輸傳性能等等。

此系列 NAS 在作業系統方面,分別提供 QTS 與 QuTS hero 讓用家選擇,有利於針對不同使用情境作出更貼切的最佳化。即使如此,廠商亦沒有額外收取費用,使用者可自由選擇安裝哪一個系列。而這兩個作業系列皆提供完善的應用生態環境,只要利過內建的 APP Center 便可享用各式各樣的實用 APP。

而在測試數據上,效能相當不俗,在 8Bay HDD 或 SSD 的磁碟區上搭配使用 25GbE LAN Card,傳輸效能最高突破 2500MB/s,而過往舊平台因內部傳輸頻寬不足,即使搭配高效能硬碟及 LAN Card,也難以達到此等效能。因此對於使用環境傳輸量大、經常存取大型檔案的用戶,這系列的 NAS 相當適合。

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