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理論+實測資料對比丨NAS/筆記本換成闆載記憶體究竟是進步還是退步

作者:川川川川桑

⏹ 前言

最近拆機拆的有點多,發現個非常有趣的現象,筆記本和NAS這類高度內建裝置在更換記憶體形态,将傳統SO-DIMM槽取消掉,換成了直接把顆粒焊在主機闆上的闆載形式。

理論+實測資料對比丨NAS/筆記本換成闆載記憶體究竟是進步還是退步

這個改動到底是好還是不好得打個問号,還是用最簡單的量化對比法簡單一些,本文就拿資料說話,對比下兩者的優劣勢,覺得有所幫助歡迎關注點贊收藏三連哈。

理論+實測資料對比丨NAS/筆記本換成闆載記憶體究竟是進步還是退步

⏹ 本文目錄

由于是比較嚴謹的科普評測,是以本文分為理論解析和實際測試兩段,實際測試包含性能與空閑率兩部分。

理論+實測資料對比丨NAS/筆記本換成闆載記憶體究竟是進步還是退步

⏹ 紙面參數解析

先聊一聊記憶體的類型,資料來源為JEDEC協會和Intel公開資料,這一段不包含正常PC和伺服器,有機會單獨說。

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1️⃣ 實體形态

目前的筆記本電腦和NAS如果支援自行替換記憶體,一般使用的是SO-DIMM槽,也就是小型雙列直插記憶體子產品,和第幾代DDR沒有直接關系:

好處在于更高的頻率與可替換,使用者可以自行調整更換原生記憶體容量與頻率。

缺點就在于相容性和穩定性上,畢竟這兩類裝置幾乎都會根據外殼模具去定制主機闆,使用者自行增加/替換出現不相容很正常。

闆載就比較簡單了,通過焊接方式将封包好的記憶體顆粒直接焊在主機闆上,手機、蘋果筆記本、部分NAS(主要是ARM)産品都在使用這個方案:

好處在于隻要品控達标很難出現松動導緻的接觸不良,也不會因為使用者替換相容性差的記憶體導緻過不了自檢。

壞處就是原裝記憶體沒辦法很友善的直接替換,必須要吹下來重新焊接,并且也需要考慮替換顆粒的相容性。

除了手機以外,偏向高性能的中高端筆記本電腦和NAS型号現在會選擇折中方案,主流趨勢是将原廠配置的記憶體用闆載形式焊接在主機闆上,同時會給一個額外的SO-DIMM槽友善使用者自己加裝,剛拆解過的華碩無雙15就是這樣的方案。

2️⃣ 電壓性能

操作過手動記憶體超頻的朋友一定知道,記憶體性能和電壓直接挂鈎,目前DDR4和DDR5範疇中,JEDEC将低功耗/移動端記憶體按照電壓分為普通DDR、LPDDR和LPDDRX三種标準。

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标準DDR多數使用可拔插的SO-DIMM接口,一般電壓在1.2V,頻率上限較高,DDR4的頻率一般為2666MHz和3200MHz,DDR5則是4800MHz和5200MHz,多數用于性能向筆記本上。

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LPDDR(LowPowerDDR)顧名思義就是低電壓标準,JEDEC給的定義就是Mobile(移動端),存在形式以闆載為主,LPDDR4電壓在1.1V(比标準DDR低了0.1V),性能比DDR略低,具體性能得看主機闆設計和廠商調教,一般以闆載形式運用在手機、輕薄本和NAS上。

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LPDDRX可以了解LPDDR的進階版本,存在形式以闆載為主,LPDDR4X電壓下限比标準DDR低了一半(0.6V-1.1V),性能上限則是和LPDDR4相同,在設計合理的情況下能耗比會比LPDDR強很多,手機、工控機、智能家居、電動汽車、上網本和NAS都有在用。

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3️⃣ 平台比對

就裝置工作原理而言,記憶體的存在就是為了服務CPU,是以具體性能功耗的取舍還是得看平台整體調教程度。

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以華碩無雙14為例,這台筆記本使用平台為i5-12500H,Intel官方介紹如下:

在使用DDR4(SO-DIMM)的時候,傳輸最大支援到3200MT/s。

在使用DDR5(SO-DIMM)的時候,傳輸最大支援到4800MT/s。

在使用LPDDR4X(闆載)的時候,傳輸最大支援到4267MT/s

在使用LPDDR5(闆載)的時候,傳輸最大支援5200MT/s

這裡就很有意思了,雖然JEDEC說的是LPDDR4X的讀寫上限比DDR4要低,實際上就i5-12500H這個平台而言,使用LPDDR4X/LPDDR5會更合适一些。

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NAS則以威聯通TS-464C為例,這台NAS使用平台為N5095,Intel官方介紹如下:

記憶體類型同時支援DDR4和LPDDR4X,也就是SO-DIMM和闆載都可以。

最大性能并沒有用傳輸速度這個次元,最大頻率隻支援到2933MHz,但支援雙通道。

單獨說一下N5xxx歸屬的賽揚平台,Intel對其定位為主打能耗比的低功耗平台,但對記憶體的描述其實不準确,比如N5095上兩條16G其實能識别到32G并正常使用,是以實測才有意義。

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4️⃣ 紙面總結

根據上述理論知識和行業标準參數而言,我們可以得出以下結論:

如果裝置使用的是純SO-DIMM槽方案,好處在于使用者可以輕松替換調整,但實際記憶體性能并不一定會比闆載形式強,并且也需要考慮到相容性問題。

如果裝置使用的是闆載+留白SO-DIMM槽方案,将原生記憶體從可拔插換成闆載并不算開倒車,甚至在穩定性上有所增強,畢竟暴力運輸或者自行更換都可能導緻松動。

如果裝置上隻有闆載記憶體沒有給使用者預留白的槽位,廠商調教強+平台适配合适的前提下性能和穩定性會比插槽形式更好,但使用者必須得自行确認闆載記憶體容量是否與需求比對,手機和蘋果筆記本就是典型案例。

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⏹ 實際性能比對

接下來開始實測,看看具體差差距有多大,軟體使用版本同為6.7的AIDA64作為測試工具。

PS:這一段隻比對X86架構平台,手上沒DDR4/LPDDR4X的ARM平台裝置了。

1️⃣ 可拔插DDR4丨台電淩珑M(準系統)

淩珑M是标準的類NUC迷你主機,平台同下面的威聯通TS-464C一緻為N5095,作為準系統預留了雙通道SO-DIMM槽供使用者自行安裝,這裡測試記憶體使用的是單根阿斯加特DDR4普條。

這條記憶體性能參數為16G+3200MHz+C19,AIDA64測試分數如下所示:

讀取速度:14761MB/s

讀取速度:16884MB/s

拷貝速度:13476MB/s

延遲:69.2ns

由于隻有單通道,即使怼到16G容量,實際上記憶體IO能力依舊是這組對照裝置中最差的。

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2️⃣ 闆載LPDDR4X丨威聯通TS-464C

為了測試嚴謹,這裡為464C引導WindowsPE作為使用系統,使用記憶體為闆載LPDDR4X。

PS:相信應該有朋友對如何給威聯通NAS裝其他系統感興趣,為了不影響資料對比放在最後手把手講解。

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這組記憶體顆粒的性能參數為8G+4266MHz+C20,AIDA64測試分數如下所示:

讀取速度:16720MB/s

讀取速度:27393MB/s

拷貝速度:24815MB/s

延遲:67.0ns

通過跑分可以看到,雖然威聯通比較良心用了4266頻率+C20的顆粒并且走的是雙通道,但由于平台限制IO也讀取速度隻比上面16G的DDR4記憶體高了13%,寫入速度倒是提升了62%。

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另外比較有趣的一點是網卡,通過AIDA64可以看到網口資訊,新款的TS-464C将之前的8125B替換成了更為穩定+性能略微有所提升的i225-V,這點真不錯。

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3️⃣ 混用方案丨華碩無雙15筆記本電腦

華碩無雙15作為中端筆記本,記憶體為闆載+SO-DIMM的組合,測試時候除了闆載以外還插有一條8G的DDR4記憶體。

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這對闆載+可拔插記憶體的性能參數為16G+3200MHz+C22,AIDA64測試分數如下所示:

讀取速度:41585MB/s

讀取速度:41485MB/s

拷貝速度:39665MB/s

延遲:83.4ns

可以看到DDR4+LPDDR4X混用的雙通道情況下,實測資料貼近Intel對i5-12500H定義的極限能力,IO能力比上面淩珑M的單通道16G翻了接近兩倍。

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4️⃣ 實測總結

根據上述測試實測資料,我們可以得出以下結論:

華碩和威聯通選用的闆載LPDDR4X性能都比我自己采購的DDR4強不少,是以就性能而言,将可拔插SO-DIMM取消掉換成闆載可能是一種更新,注意是可能。

同樣使用闆載LPDDR4X記憶體方案的華碩筆記本比威聯通464C的IO能力要高很多,是以具體性能得看裝置所用CPU、主機闆以及廠商調教,并不是說用哪個顆粒/方案就肯定很強。

⏹ 實際容量測試

IO性能是一部分,正常使用更看重基礎容量,這段模拟正常使用,推導最合适低功耗平台的合适容量。

1️⃣ Windows空閑率測試

以N5095的淩珑M為例,使用系統為Windows11專業版,版本号為22H2。

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無任務運作的空載待機狀态下,Windows本身要吃掉2.8G左右的記憶體容量用于系統運作,也就是說去掉核顯吃掉的0.2G,還有13G的可用容量。

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适配環境這裡我模拟輕辦公,同時開啟Edge浏覽器播放B站視訊+騰訊文檔+微信+WPS後記憶體實際使用量也才6.7G,當然CPU已經滿載,剩下的9G多記憶體浪費了,如果是酷睿級别正常筆記本,16G容量才能最大程度發揮CPU性能。

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2️⃣ 威聯通QTS空閑率測試

不吹不黑,威聯通NAS的待機記憶體使用率在所有NAS系統中算比較高,畢竟基礎服務就有很多,更何況還有QMaggie、HBS3這類存儲剛需套件。

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下圖是開機很久的TS-264C測試機,上述正常服務(看右下統計)都啟用外加開了Qbittorrent等少量Docker項目也就用了2.21G,CPU使用率也隻是在4.6%,是以對威聯通QTS系統來說8G容量已經很富裕了。

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除了威聯通自研套件和Docker項目以外,還有些使用者可能會建立Windows虛拟機挂一些隻能在win下使用的項目,這裡用VirtualizationStation3建立一個Win10虛拟機作為測試。

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上面的淩珑M測試結果已經能看到,原版Win11其實非常吃記憶體,這裡測試使用的是Lopatkin基于Windows10(2016LTSB)制作的精簡64位版本。

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VirtualizationStation3和VM、Vbox這類虛拟機平台一樣,按照使用者配置直接調用實體記憶體容量建立虛拟記憶體,期間會有容量損失,雖然我切了4096MB的容量,實際上可用隻有3.94G,同時程式本身也會吃掉500MB左右的記憶體。

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将AIDA64複制到虛拟機中,重跑記憶體性能測試:

讀取速度:14840MB/s

讀取速度:18212MB/s

拷貝速度:13878MB/s

延遲:53.3ns

對比之前TS-464C安裝Windows直接測試,虛拟出來的記憶體不僅可用容量有損失,IO能力也下降了非常多,唯一提升的就是延遲。

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3️⃣ 實測總結

根據上述測試資料,我們可以得出以下結論:

對筆記本電腦而言,記憶體容量和性能不會是瓶頸,在CPU性能足夠強勁的前提下盡量上16G容量,特别是使用闆載記憶體的型号,這個預算必須得加上去。

對低功耗主機而言,賽揚系列CPU性能實在是有限,記憶體8G已經足夠比對,建議使用精簡版本Windows降低作業系統對CPU+記憶體的固定占用。

對NAS而言,由于系統對空載的優化比Windows強很多,不用虛拟機的前提下8G記憶體富裕太多,但開虛拟機就有點捉襟見肘,建議能用Docker解決就盡量不要虛拟機。

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⏹ 彩蛋安裝教程

為威聯通裝置安裝其他第三方系統相當簡單,并且可以輕松恢複成原生的QTS系統。

1️⃣ 流程說明

威聯通NAS硬體組成和普通電腦沒什麼差別,隻不過主機闆上多了個闆載EMMC用于存放QTS系統,BIOS也沒有屏蔽硬體挂載,是以安裝第三方系統的流程和普通電腦沒啥差別:

制作系統安裝盤→進入BIOS更改引導順序→執行系統安裝流程

為了不水字數,對安裝系統感興趣的新手朋友請移步到更詳細的保姆級教程,制作安裝盤的流程就不再贅述,推薦使用Ventoy,下面簡單提一下重點步驟。

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2️⃣ 正常U盤安裝

所有第三方系統安裝都離不開U盤引導,開機操作前首先需要做的是接鍵盤滑鼠和HDMI線,并插入用于承載第三方系統的硬碟,機械硬碟或者2.5寸固态硬碟都可以。

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确認制作好系統安裝盤後,接入威聯通TS-464C的前面闆USB接口,按開機鍵開機,威聯通開機會比較慢,聽到嘀一聲的蜂鳴器提示後,連續按鍵盤的F2鍵進入BIOS配置頁面。

進入BIOS後,可以看到,威聯通的BIOS界面還是公版,相信經常裝系統的朋友就懂了:

第一步,用鍵盤→鍵,移動到Save&Exit。

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第二步,用鍵盤↓鍵,移動到BootOverride這裡,找到UEFI開頭的Ventoy引導盤,直接回車會開始從U盤引導,名字可能不一樣,不是QnapOS開頭的那個就是了。

特别說明:如果是想用威聯通裝置跑黑群晖、PVE、UnRAID等放在U盤上的系統也是一樣的操作,這些黑系統目前均有支援i225網卡的版本。

進入Ventoy後選擇你需要安裝的系統,Enter鍵開始安裝流程,先别急着關掉本文。

重點來了,之前說過威聯通幾乎所有NAS都有一個存放QTS系統的eMMC(相當于一個獨立的小固态硬碟),在安裝系統的時候可以看到它,看總大小即可判斷。我這裡是驅動器1,這個eMMC的上分區千萬不要删,删除後将無法恢複QTS系統。

之後走正常流程安裝即可,另外需要注意的是Windows11我測試了下安裝失敗,即使關閉TPM驗證也無法給硬碟分區,應該是主機闆BIOS不帶CSM驗證的問題,是以如果你想要裝Windows系統,正常安裝Win10就好。

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3️⃣ 恢複原生系統

恢複威聯通原生的QTS系統就很簡單了:

第一種方式,相信很多朋友會拿16G或者32G這種小SATA固态硬碟給威聯通裝第三方系統,關機把Windows系統所在的那塊硬碟拔掉,直接不用這塊硬碟即可,這是最簡單的方法。

第二種方式,PE盤接威聯通,引導進入威聯通後拿DiskGenius删掉windows系統所在硬碟上的所有分區後重新開機開機即可,不然每次都會優先引導進Windows,切記别删成eMMC上的包含QTS的分區。

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⏹ 相關案例裝置

列一下本次測試使用的裝置,記憶體設計都不一樣,比較有代表性。

1️⃣ 筆記本電腦丨華碩無雙15

簡介:本文案例裝置,作為通過EVO認證的本子,無雙15使用的i5-12500H作為能耗比相當不錯的CPU,12核+16線程+4.5GHz頻率可以勝任正常多開任務,自帶的80EU核顯也能勝任基礎剪輯直播和普通網遊,記憶體為闆載+SO-DIMM的混合方案。

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2️⃣ NAS丨威聯通TS-464C

簡介:本文案例裝置,也是威聯通第一批取消SO-DIMM改成闆載記憶體的型号,CPU使用的是N5095,作為NAS性能富裕很多,同時網卡也換成了比8125B或者i213v更好的i225v,根據上文實測資料評估,記憶體和網口改動是更新。

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3️⃣ 迷你主機丨台電玲珑M(準系統)

簡介:本文案例裝置,N5095雙網口的類NUC主機玩法太多了,輕NAS、軟路由、HTPC、輕挂機等等,如果不怕炸還可以做AllinOne,成本效益在這兒擺着,如果你買的是準系統版本,根據實測上一條8G記憶體就可以适配CPU,4G*2的雙通道更好。

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4️⃣ 機械硬碟丨東芝N300

簡介:東芝的機械硬碟一直都是以成本效益出名,N300作為高端型号用上了自家所有高精尖技術以確定7*24運作的穩定性,7200r+256MB的大緩存也能提供274MB/s的讀寫速度,對資料存儲要求高的朋友推薦入手。

理論+實測資料對比丨NAS/筆記本換成闆載記憶體究竟是進步還是退步

5️⃣ 組網裝置丨蒲公英X1

簡介:如果是剛入NAS坑的新手,外網通路可以考慮接一台蒲公英X1做SD-WAN組網,相對而言操作難度較小并且國内使用傳輸也比較穩定,對于沒有公網IP/不适合走IPv6通路的使用者來說幫助很大。

理論+實測資料對比丨NAS/筆記本換成闆載記憶體究竟是進步還是退步

⏹ 總結

給一拉到底的朋友總結下:

第一,根據本文三台裝置的理論+實測比對,闆載LPDDR4X的性能确實是比正常DDR4強一些,LPDDR5X和DDR5暫時沒有案例實測,我估計也差不多情況。

第二,由于LPDDR-X的穩定性和性能上限比傳統DDR強一些,相信接下來一段時間會有更多的筆記本電腦/NAS/迷你主機會選擇闆載記憶體方案,筆記本可能是闆載+SO-DIMM可拔插混用。

第三,闆載記憶體方案雖然性能和穩定性确實比較強,但是純闆載不支援擴充就需要使用者自己評估買什麼容量合适,使用定制系統的賽揚系列NAS上8G穩穩夠用,使用i5以上酷睿的Windows系統筆記本建議16G起步。

以上就是本次的結果與個人看法,感謝觀看,覺得有所幫助記得點贊收藏關注三聯。

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