HighPoint Rocket 1604L im Test: PCIe 5.0 NVMe AIC mit 56 GB/s Speed ohne Mainboard-Einschränkungen

HighPoint Rocket 1604L - NVMe Switch AIC für High-End Workstation

HighPoint hat sich auf besondere Add-in-Karten für Server und Workstations spezialisiert und ist als offizieller Partner der PCI-SIG einer der ersten Hersteller, der CopprLink-kompatible Lösungen anbietet.

Als einer der ersten ist HighPoint auch bei PCIe 5.0 x16-Erweiterungskarten aktiv. Mit der Rocket 1604L gibt es ab sofort eine NVMe Switch AIC-Karte, die über einen PCI-Express 5.0 x16 Port bis zu vier NVMe-SSDs anbinden kann. Dies ist für den Einsatz in einer High-End Workstation von Vorteil, da diese reichlich PCIe-Lanes haben, aber oft nicht genug M.2-NVMe-Ports auf dem Board. Man muss nicht zwangsweise exakt die gleichen NVMe-SSDs anbinden, da es sich hier nicht um einen RAID-Controller handelt.

Der Hersteller gibt auch an, dass hier AI-Beschleuniger eingebaut werden können, jedoch haben wir das Szenario nicht weiter betrachtet. Die Karte nutzt die volle PCI-Bracket-Höhe und ist damit keine Low-Profile-Karte, was für Workstations passt aber bei manchen Servern ein Problem darstellen kann. Dafür ist sie mit den Maßen 167 x 110 x 18 mm eher kurz geraten und belegt auch lediglich einen Slot, was sehr vorteilhaft ist.

Wenn der Kühlerblock ab ist, sieht man die Slots für die PCIe-5.0-NVMe-SSDs. Vorgesehen ist, dass die Slots mit SSDs im M.2 2280-Formfaktor (lang) bestückt werden, aber es gibt auch die Möglichkeit SSDs im M.2 2242- und 2260-Format zu verbauen. Dafür muss dann die Gummihalterung versetzt werden.

Das PCB ist wirklich sauber verarbeitet und auch ansonsten sind keine Mängel zu finden. Der Kühler wird über fünf Schrauben von der Rückseite fixiert. Die mittlere Schraube dient auch dazu, die Lüfter-Pins am Kühler an das PCB zu pressen. Dadurch vermeidet HighPoint jegliche Steckverbindungen mit Kabeln zu verlegen, was sehr gut gelöst ist.

AsteraLabs PT5161L

Bei dem HighPoint Rocket 1604L wird der Retimer als besonderes Feature genannt. Dabei setzt HighPoint auf den PT5161L Retimer von AsteraLabs. Laut Datenblatt liegt der Fokus auf der Senkung von Latenzen und Steigerung der Zuverlässigkeit. Da der Controller an sich transparent ist, sieht man ihn nicht in den Logs und auch nicht als eigenständiges Gerät. Es werden die SSDs „durchgereicht“ und direkt angesprochen.

Der PT5161L Chip wird aktiv mit gekühlt und ist mit dem Kühler über ein dickes Wärmeleitpad verbunden.

Bifurcation von x16 auf vier x4-Lanes

Weil die Karte intern den PCI-Express-Slot aufteilt auf vier dedizierte NVMe-SSDs, braucht jede SSD ihre eigenen vier Lanes, um auf die volle Leistung mit PCIe-5.0-Bandbreite zu kommen. Bei den meisten Mainboards wird das BIOS den entsprechenden PCIe-x16-Slot als einen Slot erkennen und somit nur die erste M.2-NVMe-SSD erkennen und versorgen. Damit werden aber x16-Lanes für die erste NVMe reserviert und die restlichen SSDs nicht erkannt, was die 12 Lanes unbrauchbar macht.

Da die Aushandlung zwischen Controller und Mainboard nicht automatisch passiert, muss im BIOS für den entsprechenden Slot Bifurcation aktiviert werden. Workstation- und Server-Mainboards haben dafür in Advanced CPU- oder PCIe-Einstellungen eine passende Konfigurationsmöglichkeit. Bei Supermicro war das unter CPU zu finden. Wir mussten dafür statt Auto auf „x4/x4/x4/x4“ wechseln. Danach versteht das System, dass der eine x16-Slot vier getrennte Geräte betreibt und adressiert sie auch entsprechend. Erst danach werden alle vier M.2-SSDs im System gefunden.

Nuvoton M487SIDAE

Auf der Rückseite befindet sich noch ein Nuvoton M487SIDAE Low-Power Microcontroller (MCU). Laut Dokumentation ist dieser mit Arm Cortex-M4F-Kernen ausgestattet und dient der Bereitstellung von Kryptographie-Beschleuniger für ECC, AES, DES/3DES, SHA aber auch als Interface für 10/100 Mbps Ethernet MAC über USB.

Soweit wir das identifizieren konnten, wird dieser über den USB-C-Port angesprochen. Dies ist damit Teil der Out-of-Bound (OOB) Funktionen:

• 1. SSD-Steuerungsfunktionen: Unterstützt das Ein- und Ausschalten der SSD (SSD-abhängig) sowie den Laufwerks-Reset
• 1. Erweiterte Hardware-Telemetrie: Echtzeitüberwachung der Temperatur des Retimer-ICs, der Drehzahl des integrierten Lüfters und des Stromverbrauchs der AIC
• 1. NVMe-MI-Unterstützung (vorbehaltlich der NVMe-SSD-Unterstützung)
• 1. Firmware-Update für Retimer-IC und MCU
• 1. Meldung des Retimer-IC-Status: Meldung des Retimer-Zustands

Verpackung und Lieferumfang

Unser Exemplar kam in einem grauen Karton, auf dem der Herstellername und das Modell aufgeführt werden. Der Karton schlicht und es wird auf Design verzichtet, da es kein Konsumentenprodukt ist. Der Fokus liegt aber auf sicheren Transport und Lagerung der Produkte. Die Rocket R1604L wird von Schaumstoff vor äußeren Einflüssen geschützt.

Der Lieferumfang beinhaltet neben der Rocket 1604L-AIC-Karte ein Handbuch, drei Wärmeleitpads in unterschiedlicher Stärke und Gummihalterungen für die M.2-Fixierung.

Installation

Die eigentliche Installation ist easy, denn die Karte ist Plug-and-Play-Ready. Einen Treiber braucht man insofern nicht, da der Controller das alles regelt und als transparenter Layer agiert. Für die Demontage des Kühlers braucht man einen Kreuzschraubendreher. Die SSDs werden dagegen nur eingesteckt und durch ein bereits angebrachtes Wärmeleitpad mit dem Kühler verbunden.

Kompatibilität

Im BIOS muss man Bifurcation aktivieren, wenn man mehr als eine NVMe-SSD nutzen will. Der Hersteller hat eine Kompatibilitätsliste in einer PDF, die besagt, dass X670- und X870-Motherboards generell kompatible sind, aber die Limitierung der Lanes spielt hier negativ rein, weil die zweiten PCIe-Slots bei den Boards nicht die volle x16-Lanes bereitstellen. Viel eher wird die AIC mit AMD WRX80, WRX90 oder TRX50 Chipsätzen verwendet oder Intel W790, C741 und C621A. Es werden zwar auch Z890-Boards genannt, diese sind ähnlich limitiert wie AMD-Konsumentenboards.

Bei Workstation- und Server-Boards gibt es aber generell keine Probleme. Bei manchen Mainboards muss man im BIOS erzwingen, dass der entsprechende Slot als PCIe GEN5 arbeitet und keine automatische Aushandlung zwischen Geräten passiert.

Aktive Kühlung und Lautstärke

Moderne NVMe-SSDs, die auf dem PCIe-5-Standard setzen, werden mit wenigen Ausnahmen sehr heiß, wenn man sie belastet. Darauf ist HighPoint vorbereitet und so bestückt der Hersteller die Rocket 1604L mit einem großen Aluminium-Kühler, in den noch ein schmaler Lüfter eingelassen ist. Der Lüfter zieht die Luft an und drückt sie durch die Lamellen des Alu-Blocks. Damit soll Thermal Throttling effektiv verhindert werden. Bemerkenswert ist hier, dass die Lüftersteuerung nicht auf Server-Lautstärke mit maximaler Drehzahl getrimmt ist. Unter normalen Lasten ist die 1604L sehr leise und sticht aus unserem Testsystem nicht hervor.

Auf der Unterseite des schwarz eloxierten Kühlers ist ein Wärmeleitpad für die vier M.2-NVMe-Slots angebracht. Dieses wird von einer blauen Schutzfolie bedeckt, die man vorher noch entfernen muss. Auch für den PT5161L Retimer ist ein passendes Wärmeleitpad angebracht. Man kann bei Bedarf auch dünnere Wärmeleitpads nehmen, die im Lieferumfang enthalten sind. Für beidseitig bestückte SSDs, kann man auf das PCB ein Wärmeleitpad legen, weil dann die Abwärme zumindest auf das PCB übertragen werden kann und die Chips so ihre Abwärme ableiten können.

Wenn man den Lüfter festhält/stoppt, ertönt sofort ein Alarm, der signalisiert, dass hier ein Fehler vorliegt.

Temperaturvergleich

Wir haben den Test mehrfach durchgeführt und die PNY CS2150 wurde mal 70 °C heiß, aber die Temperaturen sanken dann schnell. Dieser Ausreißer war aber nur in einem der etwa 8 Durchläufe aufgefallen, in den restlichen waren die Delta-Werte wie folgt.

Lautstärke des Lüfters

Das System ist zum Testzeitpunkt nicht auf ultimate Silence getrimmt, weshalb der Lüfter der Rocket 1604L minimal leiser ist, als der Rest im System. Mit unserem Messgerät messen wir einen Schallpegel von 39,9 dB(A) auf einer Entfernung von 20 cm bei offenem Gehäuse. Bei geschlossenem ist die Lautstärke dann auf 39,5 dB(A) (aber mit den Gehäuselüftern) gesunken.

Server-/Workstation-System

• CPU: AMD EPYC 9334
• CPU-Kühlung: Alphacool ES Jet 2U
• Grafikkarte: Powercolor Radeon RX 7700 XT Hellhound
• Mainboard: Supermicro H13SSL-N bulk
• RAM: Micron 16GB DDR5-4800 RDIMM 1Rx8 CL40(MTC10F1084S1RC48BR)
• Speicher: 2TB Lexar NM790 SSD
• Netzteil: BeQuiet! Pure Power 11 FM 1000W
• Gehäuse: NZXT Cyberpunk 2077 H710i Special Edition

Benchmarks

Für den Test haben wir die vorhandenen Daten aus unserer NVMe-Reviewdatenbank auf Basis des AMD Ryzen 9 7950X auf dem Biostar X670E Valkyrie Mainboard als Grundlage genommen. Diese Tests wurden unter Windows gemacht. Hinzu kamen dann die neuen Testdaten, für die wir ein Bash-Script verwendeten, das unter Ubuntu 24.04 auf Flexible I/O Tester (fio) aufbaut. Dabei werden unter anderem sequenzielle Leserate und Schreibraten ermittelt, die mit denen von CrystalDiskBenchmark übereinstimmen sollten. Weiterhin werden bei dem Benchmark auch die entsprechenden IOPS aufgezeichnet. Die Latenz im Vergleich zu Gen4 sollte besser sein, jedoch haben wir diese bisher auf dem X870E-Board nicht aufgezeichnet.

Verwendete PCIe GEN5 M.2-NVMe-SSDs:

• PNY CS2150 1 TB SSD (Test)
• ADATA XPG MARS 980 BLADE1 TB SSD (Test)

Nachfolgend sind die beiden Diagramme zu sehen, die den Unterschied demonstrieren sollen.

Fazit

Die Rocket 1604L ist eine moderne Erweiterungskarte für bis zu vier M.2-NVMe-SSDs, die dank PCI-Express 5.0-Unterstützung eine hohe Bandbreite bietet. Mittels Bifurcation müssen dafür die 16 Lanes (~64 GB/s unidirectional / ~128 GB/s bidirectional) in in vier separate x4-Lanes aufgeteilt werden. Bei unserem Supermicro H13SSL-N haben wir dafür im BIOS lediglich für den Slot die von “Auto” auf “x4/x4/x4/x4” umstellen müssen. Danach bekommt jeder NVMe-Slot mit den vier Lanes eine Bandbreite von maximal 15,7 GB/s und alle vier SSDs werden auch vom System erkannt.

HighPoint verbaut den AsteraLabs PT5161L Retimer auf der AIC, wodurch Latenzen massiv reduziert werden sollen. Der Controller ist für das System transparent und die SSDs werden direkt erkannt. Über den USB-C-Port der Slotblende kann Out-of-Bound jede SSD ein- oder ausgeschaltet werden. Weiterhin kann darüber ein Firmware-Update aufgespielt und auch der Retimer-IC-Status ausgelesen werden

Wirklich lobenswert ist, dass der verbaute Kühler wirklich gut optimiert wurde und der verbaute Lüfter für so eine Erweiterungskarte vorbildlich leise ist – wenn man bedenkt, dass es eine Workstation-/Server-Lösung ist. Die Temperaturen sind auch gut, sodass die heißen PCIe GEN5-SSDs nicht drosselten. Auch die mitgelieferten Wärmeleitpads sind hilfreich, denn neben der angebrachten gibt es drei weitere in unterschiedlichen Stärken.

Die Erweiterungskarte ist gerade erst auf den Markt gekommen und ist bei Alternate für 439 € (Affiliate) gelistet worden. Es ist bisher eine der allerersten Erweiterungskarten, die auch vollständig PCI-Express 5.0 als Schnittstelle nutzen, wodurch es für dieses Produkt kaum Konkurrenz gibt. Wer also eine entsprechende Karte sucht, wird von der Rocket 1604L die erwartete Leistung bekommen.