Обзор BKHD N100 NAS — Идеальная материнская плата для домашнего хранилища данных

Вчера в 16:01

Для этого обзора я приобрёл плату BKHD-1264-NAS, которая широко известна в узких кругах строителей NAS и обладателей домашних лаб.

Плата интересна наличием шести SATA портов, четырьмя портами 2.5GbE на чипах Intel i226-V, а также современным и энергоэффективным процессором Intel N100 — и всё это в компактном формате Mini ITX!

Её подробный обзор можно почитать далее в статье.

Полезные ссылки

Обзор железа

Общие фото с двух сторон: они в огромном разрешении, и их можно открыть на весь экран для изучения.

IO

USB портов на задней панели всего 4, два из них имеют версию 3.0 и скорость до 5 гигабит. На деле порты оказались USB 3.0 Gen 2 на скорости аж в 10 гигабит/сек.

Портов для вывода изображения аж 2, это HDMI версии 2.0b и DisplayPort 1.4b. Это означает, что HDMI поддерживает до 8к при 120 Гц, а DP — до 5к 240 Гц.

Тут же можно найти маленькую кнопку Reset для сброса биоса.

Сетевых порта четыре, все они имеют по чипу Intel i226.

Аудиопорт в виде коннектора для 3,5 мм «джека». Цифрового выхода, к сожалению, нет.

Джамперы, контакты, динамик

В правом верхнем углу расположены 2 гребёнки с контактами. Большая и привычная нам Front Panel имеет не совсем стандартную распиновку, а её коннектор урезан.

Рядом с контактами уже есть надписи об их назначении, но чуть выше порта DDR5 можно найти более подробное обозначение контактов, а также их полярность.

Чуть выше расположен джампер JP3 для настройки автозапуска платы. Необычное решение для этой настройки, которая по классике должна располагаться в биосе. Джампер рабочий и выполняет свою функцию, но есть нюанс. Если система Windows переходит в гибридный сон (вы выключили ПК кнопкой выключения, но он на деле заснул), а джампер стоял на автозапуск, то плата не стартует. Решается выключением перехода в сон либо переключением джампера на запуск по кнопке.

Динамик, стоящий рядом, не отключаем, очень громкий, а его Beep-коды никому не известны. Заклеив динамик скотчем, можно добиться адекватной громкости.

Порты питания

Для подключения блока питания на плату установили стандартный разъём 24Pin, а также 4Pin CPU. В моём случае есть небольшой брак, разъём 24Pin стоит немного криво и очень тугой, но работе не мешает.

В целом мне непонятно, зачем тут CPU питание, ведь даже под полной нагрузкой всех портов и процессора хватило бы 24Pin колодки. Платы без CPU коннектора питания существуют и работают без проблем на процессорах даже с большим лимитом по питанию. В случае этой платы мы имеем коннектор, который отнимает место и бесполезен, а его дорожки идут до VRM через всю плату, уменьшая КПД.

COM порт

На плате можно найти чип 213EAWS, а также порт J_COM1. Штука полезная и позволяет выводить в себя консоль системы, тем самым можно управлять системой без монитора. На деле же микросхема хорошо так греется, и с этим ничего не сделать, её отключение в Bios не помогает.

Звук

Для вывода звука тут можно найти старый добрый Realtek ALC897. Чип начального уровня и звёзд с неба не хватает, но он работает и выводит звук — это всё, что надо знать о нём. Windows не может найти под него драйверы, но их можно скачать из сети вручную либо поставить через агрегаторы драйверов (прим. Snappy Driver Installer).

Подсистема питания

Управляет мосфетами ШИМ контроллер RT3624BE. Это простенький синхронный двухканальный ШИМ контроллер.

VRM платы очень простой. Казалось бы, это не проблема, так как процессор потребляет всего 5 Вт (заявлено), но, забегая вперёд, скажу, что под полной нагрузкой на CPU+GPU VRM уходит за 100 градусов, а реальное потребление N100 далеко не 6 Вт.

Здесь установлены мосфеты AGM304A и AGM306A с постоянным током до 20 ампер. Я бы заплатил пару сотен сверху за более качественные и мощные мосфеты.

Сетевые контроллеры

Всего на плате установлено 4 чипа Intel SRKTU или Intel I226-V самой первой версии. По своей сути это обновлённая версия печально известного I225, который не блистал своей стабильностью. В 226 исправили многие проблемы и докурили драйвера. В моих тестах они работали стабильно и без проблем в течение недель, не теряя линка.

У каждого сетевого контроллера расположен чип 25Q16JVSIQ с прошивкой.

Решение в целом нормальное, но на рынке есть более проверенный Realtek RTL8125. Он сильно дешевле (в среднем платы с ним в 2 раза дешевле, 10 $ vs 20 $), не так сильно греется и в целом показывает себя чуть-чуть стабильнее, чем Intel.

SATA и его контроллер

На плате установлено 6 портов, но у процессора N100 есть всего 2 нативных порта. Откуда же взялось ещё 4, спросите вы?

Ответ прост: рядом с SATA портами установлен SATA контроллер JMicron JMB585. Он имеет 5 каналов SATA600, а к материнской плате подключается по интерфейсу PCIE, 3 поколения по двум линиям.

Хороший обзор именно этого контроллера можно почитать на IXBT.

Контроллер не идеален. Он быстр и работает везде, но достаточно горячий, и есть прецеденты, когда не работает ASPM, отчего процессор, работая с этим контроллером, не хочет уходить дальше C3 state.

Я бы хотел видеть что-то из семейства ASM1166. Он, конечно, был бы медленнее, но потребление у него заметно ниже.

В итоге 5 портов на отдельном контроллере и 2 порта от процессора, а SATA портов на плате всего 6. Куда же делся ещё один? Он ушёл на M.2 порт.

На ранних ревизиях этой платы место под радиатор на этом чипе уже было, а радиатора не было. Сейчас же платы идут с небольшим радиатором, и он тут реально нужен: чип совершенно не холодный даже в простое и без дисков.

M.2 Слоты для SSD

Слоты на вид вполне стандартные и поддерживают SSD типоразмера 2280, для более коротких SSD придётся покупать/печатать адаптеры. К каждому из двух портов подведена нативная линия PCIE GEN3 X1, что даёт до 1 гигабайт/сек, также для обратной совместимости ко второму (M2_NVME 2) порту подведён SATA 6 гигабит. Таким образом, можно поставить пару NVME дисков или один SATA и один NVME.

Не сказать, что мне очень нравится это решение. M.2 SSD с SATA интерфейсом в данный момент скорее исключение из правил. Поставив 2 NVME диска, мы навсегда теряем один нативный SATA порт. Поставив SATA M.2 диск, мы навсегда теряем PCIE Х1 линию, которых и так негусто у N100, а SATA M.2 сейчас достаточно редки.

Так как это нативные PCIE линии, сюда можно купить один из многочисленных M.2 SATA адаптеров и получить ещё больше SATA портов. На фото ниже адаптер на чипе ASM1166.4, добавляющий аж 6 дополнительных SATA портов.

Прямо у портов расположился чип GM50304, на весь Google есть лишь одна релевантная ссылка, но открыть её мне так и не удалось. Если я правильно понял, то это генератор CLOCK сигнала для линий PCIE.

PICE Х1 порт

На плату всё же смогли установить PCI Express порт.

Он имеет всего одну линию 3 поколения и вырез, что позволяет устанавливать туда карты любой длины.

X8 карта, конечно же, влезла (Mellanox ConnectX4 Lx), но перекрыла часть портов SATA. Если на карте нет ничего выступающего либо используются угловые/тонкие SATA кабели, то проблем почти нет.

Радиатор SATA контроллера почти касается PCIE контактов установленной X8 карты. Для безопасности стоит покрыть эту зону каптоновым скотчем. Хоть на карте, хоть на радиаторе.

Но на практике при очень большом желании сюда можно поставить и X16 карту. Её плата встанет ровно между SATA портами, и если использовать SATA провода без металлических язычков и с Г-образными штекерами, то в целом этим даже можно пользоваться.

Процессор и его охлаждение

Для охлаждения процессора с заявленным ТДП в 6 Вт тут установлен небольшой радиатор с активным вентилятором.

Вентилятор имеет модель DF500912MB, его без проблем можно купить на AliExpress, если оригинальный выйдет из строя.

Заранее скажу, что он не слышен, если установить плату в корпус, и слегка шуршит, если находиться в 30 см от платы. Вентилятор имеет стандартное питание от 12 В и 4 PIN подключение с поддержкой PWM, поэтому в теории можно заменить его, например, на 80 мм вентилятор для лучшего обдува и уменьшения уровня шума.

Расстояние между отверстиями.

Радиатор прикручен на 4 подпружиненных винта, но закручены они очень сильно. Так как N100 — это почти ноутбучный чип с голым кристаллом, откручивать винты стоит аккуратно, по 3–5 оборотов и крест-накрест.

Под радиатором прячется чип Intel N100. В качестве термоинтерфейса установлена очень твёрдая тонкая прокладка, чем-то отдалённо напоминающая PTM7950, но эта при нагревании никак не меняется.

А вот и сам чип N100. На деле тут процессор + чипсет на общей подложке.

К сожалению, после разборки пришлось поменять термоинтерфейс на PTM7950 (ну, так заявил его продавец), поэтому тестов с родным интерфейсом не будет. Если изучить чужие обзоры в сети, то можно прийти к выводу, что родной интерфейс был так себе и его замена уменьшает температуру на +-20 °C под полной нагрузкой.

DDR5 слот

Вполне себе обычный ноутбучный слот с параллельной установкой одной планки. Очень жаль, что не два слота. Формат SO-DIMM при этом одновременно дар и проклятие. Хорош он тем, что сейчас буквально закат 16 Гб для работы и гейминга, а также рассвет ноутбуков на DDR5, отчего б/у рынок завален дешёвыми планками DDR5 SO-DIMM на 8 Гб. Цена на них начинается от 600 рублей, а в среднем купить её можно за тысячу! Собственно, ноги проклятия растут из этой же ситуации: планки 16 Гб стоят уже от 4–5 тысяч (x2 объём за x5 цену), а 32 Гб — уже от 9–10 тысяч (х4 объём за х10 цену), а б/у рынка на них почти не существует.

Интересна ситуация с поддерживаемым объёмом. Intel N100 поддерживает 16 Гб максимум, но на практике я протестировал с 8, 16 и даже 32 Гб, и никаких проблем не обнаружил. На «Реддите» есть упоминания, что также работают плашки на 48 Гб.

Тесты

▍ Установка драйверов

Про Linux говорить смысла нет, буквально всё заработало без проблем в TrueNAS/Proxmox прямо из коробки. Результат lspci выглядит так:

А вот с Windows всё не так гладко.

При установке Windows 11 вам обязательно понадобится драйвер на сетевую карту, так как драйверов на I226 в поставке нет, а без сети 11 «Винда» устанавливаться не хочет (всё можно обойти через консоль, но всё же нюанс существует).

Установив систему, мы получаем кучу неизвестных устройств. Графику и разнообразные контроллеры Intel «Винда» прекрасно распознает сама, но драйвера на сеть/аудио Realtek и аудио Intel так и не будет. SnappyDriverInstaller без проблем нашёл и установил драйверы, приведя систему в полностью рабочее состояние.

▍ Бенчмарки

Для тестов Windows я использовал карту захвата и физическую мышь/клавиатуру, дабы избавиться от возможного лага от удалённого рабочего стола. В Linux я использовал обычный доступ по SSH.

▍ Cinebench — Windows

Тест рендера сцены на CPU: если сравнивать с чужими бенчмарками, то производительность немного выше средней для этого процессора.

	R15	R23
Мультипоток	1109	2898
Однопоток	329	920

▍ Corona 10 — Windows

Тест прошёл, но жаловался на малый объём выделенной памяти.

▍ CpuZ — Windows

▍ Aida64 Memory — Windows

Показатели, мягко говоря, смешные для 2024 года. Хотя тут установлена DDR5, которая под капотом работает в 2 потока даже на одной планке, итоговые показатели где-то на уровне DDR4 памяти при стоковой частоте 2133 МГц.

▍ 7zip — Windows

▍ Passmark

Ссылка на результат в Linux, а также тест с объёмом в 16 Гб.

Интересно, что память с идентичными таймингами показывает разный результат: 16 Гб на восьми чипах чуть быстрее, чем 8 Гб на четырёх чипах. Также Windows при идентичном объёме (8 Гб) немного быстрее, чем Linux.

▍ Интерфейсы

▍ Hwloc

Для интереса запустим lstopo —no-io -.txt —whole-io и посмотрим на структуру процессора и то, как подключены устройства к системе.

Каких-то откровений тут нет. Встроенная видеокарта на месте, есть 4 сетевых карты, SATA мост и NVME накопитель.

▍ M.2/PCIE

Скорость диска в PCIE и M.2 не самая высокая, так как они получили всего по одной линии 3-го поколения. Но стоит сказать, что это всё ещё почти в 2 раза выше, чем смогут выдать SATA накопители.

▍ Сеть

Всего тут установлено 4 чипа I226 с 1 линией PCIE до каждого.
Заявленные 2,5 Гбит они выдают без проблем. Со стабильностью также всё хорошо, буквально ни единого разрыва за более чем месяц работы 24/7.

▍ USB

Казалось бы, зачем в NAS тестировать USB? На деле здесь стоит пара USB 3.0 с каналом 5 гигабит/сек. Скорость чуть ниже, чем у SATA с его 6 Гбит, но этого всё ещё достаточно для подключения пары SSD дисков в USB кейсах. Для теста я взял SSD от адата с портом USB 3.2 Gen 2 x 2 и скоростью до 2 гигабайт/сек.

В реальности скорость очень приятно удивила и была в 2 раза выше, чем то, что обещали. Реально порты не 3.0, а 3.2 Gen 2 на скорости 10 гигабит/сек!

Стало интересно, не костыль ли это какой с объединением линий с двух 3.0 портов в один 3.2 Gen 2. Я провёл ещё один тест, но в этот раз одновременно нагрузив оба порта быстрыми SSD дисками. Результат впечатлил: мелкоблочка просела, но в целом результаты отличные, оба диска способны работать на максимальных для USB порта скоростях!

Скорость USB 2.0 соответствовала стандарту и никаких откровений не показала. Внутренний порт также стандарта 2.0.

Единственное, что странно, так это то, что портов 2, а не 4. Всё же у N100 в чипсете есть аж 4 USB 3 порта, и хотелось бы видеть внутренний порт побыстрее.

▍ DP/HDMI

Никаких проблем с выводом не обнаружил. 3440 х 1440 монитор завёлся на нативной частоте 144 Гц, 4к 60 Гц на телевизоре также поднялись через HDMI.

▍ Потребление и нагрев

Для начального теста я использую достаточно экзотическую связку из блока питания Meanwell LRS-100-12, а также Pico PSU. Но питание на процессор подаётся напрямую с блока, минуя ключи Pico PSU, тем самым повышая максимальную мощность и уменьшая потери на проводах и ключах. Я также тестировал эту плату с блоком Seasonic 300W Gold, и общее потребление было выше примерно на 1–2 Вт.

К плате подключено:

— SATA SSD Apacer SU350 в процессорный порт.
— DDR5 Crucial DDR5 8 GB 4800 MHz.
— 2,5 GbE линк на первом слоте.

В первой строке тесты потребления со сток-настройками, дополнительно я включал ACPI, отключил аудио и Serial (не очень сильно нужны на сервере, хотя Serial удобен) и немного повысил планку для максимальных оборотов вентилятора (в теории в целом уменьшит обороты), но это дало обратный эффект, повысив потребление на полватта.

Для Windows (11 LTSC) я поставил все драйвера и обновления системы. В самой системе стоял план «Высокая производительность».

Для Proxmox (8.2.7) я выполнил Post Install скрипты и поставил микрокоды (20240910.1), а также выполнил powertop —auto-tune.

	Выкл	Простой (Only lan)	Простой (HDMI + USB+LAN)	Стресстест (Prime95)	Стресстест (Prime95+ Furmark)
Windows	3.1w	12.7w	13w	34.9w	40.6w
Proxmox	—	10.7w	—	—	—

Результаты немного расстроили. В целом плата потребляет немного, но я ожидал что-то на уровне 5–8 Вт в простое, как это можно увидеть у фирменных плат на Intel N100. В полной нагрузке потребление ватт на 10 выше нормы.

Вот пристал, скажете вы, кому эти ватты мешают? Но 3 лишних ватта в час — это 72 Вт в день, 2,1 кВт в месяц и 26 кВт в год. Вроде мелочь, а неприятно и заставляет нас ставить дополнительные вентиляторы на охлаждение тех узлов, которые в общем-то и не должны греться.

Температуры в простое на открытом воздухе, честно говоря, не впечатляют. Intel I226 в простое просто, поддерживая линк, разогрелся почти до 60 градусов. SATA контроллер нагрелся до 47 градусов без единого подключённого диска, а рядом с Serial портом зачем-то нагреты резисторные сборки. В общем, понятно, откуда лишние ватты берутся.

В стресс-тесте (Furmark+Prime95) результаты не впечатляющие, VRM прогрелся до 104 °C! Если планируется использовать плату под серьёзными нагрузками, то стоит как минимум обеспечить хорошую продуваемость корпуса, а лучше — активный обдув всей платы.

Я честно удивлён тому, как китайцы при процессоре с потреблением 5–15 Вт могут накосячить с VRM.

С ASPM тут всё странно. Я пытался включить его в биосе, но пункта не нашёл. SATA расширитель ASPM просто не имеет что печаль.

Powertop же показал, что процессор без проблем уходит в C10, видимо, отсутствие ASPM ему просто не мешает.

▍ Разное

▍ Загрузка c USB

Никаких проблем с загрузкой нет, Ventoy с лёгкостью отобразил список систем и загрузился в установщик одной из них. С USB также можно загрузиться в полноценную операционную систему, притом как с USB 2.0, так и c 3.2 портов.

Но один нюанс я всё же поймал. В Proxmox, если мы загружены с USB, и с этого же системного диска в VM я пытаюсь загрузиться для установки системы, примонтированный виртуальный диск никак не читается, совсем. Переключение этого же SATA диска из USB коробки в любой SATA порт на материнке полностью решает проблему. В остальном с диском в USB никаких косяков не замечено.

▍ WakeOnLan

Работает без проблем (тестировал первый Ethernet порт). Выключил плату и разбудил её своим же проектом. В Windows важно отключить сон, иначе плата не будет просыпаться, в Proxmox/TrueNAS всё заработало из коробки.

▍ Более быстрая сеть

Стало интересно, есть ли смысл подключать сюда SFP+ карты и какую скорость они покажут.

Поставил Mellanox ConnectX-4 Lx и провёл тесты. Результат неплох. 10 гигабит нет, но 6,6 гигабит всё ещё очень достойный результат и позволит получить скорость SATA SSD диска по сети.

С картой потребление ПК в простое возросло на 8 Вт.

4 Mellanox всё же жирноват для такой железки, ставим Mellanox ConnectX-3. Потребление от стока повысилось всего на 4 ватта. C state процессора никуда не пропали (без проблем уходит в C10). Скорость осталась примерно на том же уровне, что и у 4 Lx

На деле очень жду распространения 5 GbE стандарта. Потребляет намного меньше, чем 10 GbE Ethernet, и ему хватит буквально одной линии PCIE Gen 3.

▍ Используем плату как свич

Зачем покупать отдельный 2.5 GbE свич за 50 $, если можно купить эту плату в NAS, кинуть все порты в бридж и использовать его как быстрый свич?

Придумано — сделано. Производительность отличная, за неделю использования этой платы в качестве свича (4 порта 2,5 GbE + Mellanox ConnectX-4 для пары 10G SFP) я не обнаружил каких-либо проблем. Железка работает стабильно, разве что потребляет больше энергии? чем недорогой свич на ASIC.

▍ А какие конкуренты

Конкурентов у этой платы очень мало в связи с её набором IO и размерами, но я попробую найти что-то похожее.

Если говорить про современное обновляемое железо, то в голову приходит AM5 платформа. Одна плата без процессора будет стоить значительно дороже, чем обозреваемая плата, особенно если смотреть на топовые варианты с шестью SATA портами и парой M.2. С LGA1700 всё неплохо, если не брезговать Китаем, то есть **HUANANZHI H610M-ITX** (7500 новая), и, если поискать **Celeron G6900** (от 4000 б/у), то можно собрать более производительную платформу с возможностью апгрейда. Но так мы получим всего 4 SATA порта, один сетевой порт и всё тот же китайский дубовый биос.

Если пойти на барахолки, то из самого свежего удалось найти платы AM4 на A520 чипсете (от 7000 рублей) и процессор Athlon **200GE** (от 1500 рублей) или **3200g** (от 3500).
Собрав это железо, можно получить более производительную сборку +- в ту же цену, что и сабж, но к цене надо добавить 2,5 GbE сеть, SATA расширитель и 2,5 GbE свич, а также охлаждение.

В итоге что-то в этом бюджете собрать удастся, но получить паритет в фишках и Io не получится.

Выводы

Несмотря на все минусы и косяки этой платы, я всё равно скажу, что она идеальна для домашнего NAS. Не для топового NAS на SSD дисках и с 25–40 Гбит сетью, не для архивного монстра с HBA и 20 HDD дисками, а для обычной маленькой коробочки типа Jonsbo N2, в которую закинули пару жёстких дисков, смотрят с неё кино и скидывают фотки, чтобы освободить место на телефоне. Она получила достаточно производительный процессор, хорошую графику, море SATA портов и, конечно же, сетевых портов, которые позволяют использовать эту плату как NAS+Switch либо как полноценный роутер. При её цене конкурентов можно сказать, что и нет, особенно в ITX формате.

Если углубиться в хотелки и подумать, то я бы хотел другую конфигурацию портов. Например, убрать один 2.5 GbE порт и эту PCIE линию развести на PCIE порт, таким образом получив возможность поставить 10 Гбит карту и собрать действительно Endgame NAS для дома. С M.2 порта SATA убрать и вывести его в виде отдельного порта, дабы иметь два нативных SATA от процессора и 2 M.2 NVME порта. Естественно, заменить SATA контроллер на более современный и энергоэффективный, сюда же записал бы общую оптимизацию платы с устранением пассивных и горячих компонентов и улучшением VRM.

Засим всё, по прошествии пары месяцев я могу рекомендовать эту плату.

Telegram-канал со скидками, розыгрышами призов и новостями IT 💻

Источник