Неттоп - софтовый роутер G30S-N100 с 4 портами Ethernet 2.5GbE

Мини-компьютер с пассивным охлаждением на процессоре Intel N100 с 4 сетевыми интерфейсами 2.5-гигабит Ethernet и возможностью установки плат Wi-Fi и сотового модема

Неттоп планировался на замену другому мини-компьютеру, который также был спроектирован с пассивным охлаждением, и также был куплен на АлиЭкспресс. Не поленился найти в истории покупок — 10 марта 2015, уже больше 9 лет назад:
Вопреки карканьям некоторых товарищей про отсутствие драйверов для китайской техники (видимо, никогда не слышавших про сайты разработчиков железа: intel.com, amd.com, realtek.com и других) или неминуемом скором выходе из стоя, он до сих пор исправно работает, но давно морально устарел — построен на процессоре Intel i7-4550U.
За предыдущий на Intel i7 без памяти и дисков я отдал ~$380. Купить новый опять на i7 было бы заманчиво, но множество обзоров вышедшей год назад линейки Intel Processor N-Series (бывший Celeron) с энергоэффективными ядрами Alder Lake-N демонстрировали их относительно высокую производительность при весьма скромных аппетитах, что очень важно для пассивного охлаждения.
«Почему именно с пассивным охлаждением?» — а потому, что мне нравится полное отсутствие каких-бы то ни было движущихся частей — компьютер стоит в спальне и не издаёт абсолютно никаких звуков. Да, такие заметно дороже, чем аналогичные с жужалками, охлаждение хуже, выбор меньше, даже ОЧЕНЬ СИЛЬНО меньше, но я «ХАЧУ!» — а это, как известно, аргумент, который невозможно оспорить.

Я целенаправленно искал неттоп с пассивным охлаждением на Intel Processor N-Series. Из всей линейки выбор пал на N100 потому, что у младшего N50 всего два ядра, а за N200 просили заметно больше денег, хотя разница с N100 в частоте совсем небольшая. Не говоря уже про i3 N-30x, которые стоят, как «взрослые» процессоры. Ещё есть N95 с одинаковыми характеристиками CPU — 4 ядра по 3,4 ГГц, отличающийся от N100 чуть более слабой интегрированной графикой: 16EU @1.20 GHz против 24EU @0.75 GHz у N100. Но зато у N100 заявленный теплопакет — 6 Вт против 15 Вт у N95, что в итоге и определило выбор. 4 порта Ethernet и сотовый модем, которые есть в этой модели, мне не нужны — мне достаточно одного Ethernet, а всё остальное — бесплатный довесок, так как среди всех вариантов, как на Али, так и в локальных магазинах и торговых площадках типа Озона и прочих, это предложение оказалось самым дешёвым.

Итак, я рискнул и уже во второй раз купил на Али неттоп с пассивным охлаждением.
Так как я покупал во время очередной распродажи, то получилось по максимуму применить акцию «Покупайте и экономьте», а также потратить начисленные в ноябрьскую распродажу 1111 бонусов, которые всё равно сгорали через несколько дней. В итоге неттоп мне обошёлся в ~$110.

Я умышленно заказал вариант без SSD и оперативной памяти, даже с учётом того, что по отдельности цены на них выше, чем в комплекте с компьютером. Но никогда заранее не знаешь, чем будет укомплектован конкретно твой экземпляр, а я не хотел неизвестный китайский SSD, который вообще может быть SATA, — на странице продавца об этом не было ни слова. Тем более, что у меня итак есть в запасе несколько разных.

Несколько рекламных рендеров со страницы продавца:
Расположение портов и размеры корпуса:
Не понятно, что считать передней стороной, а что задней — всё же это железка не для того, чтобы красиво стоять на столе. Впрочем, даже этот момент продавец пытался обыграть:
Осталось дорисовать к нему все провода и посмотреть, будет ли он после этого так же красиво смотреться на столике… Для себя решил, что перед — это где кнопка включения.

Процессор — N100. Ссылка на сайт Intel, для тех, кого там не забанили:
ark.intel.com/content/www/us/en/ark/products/231803/intel-processor-n100-6m-cache-up-to-3-40-ghz.html
Кого забанили — можно воспользоваться VPN. Привожу оттуда основные параметры:

Поддерживается только один канал памяти, а это всегда было узким местом, особенно для встроенной графики. Поэтому я хотел память максимальной частоты, поддерживаемой этим процессором, и это была вторая причина, почему я заказал «пустой» неттоп без памяти и SSD.
Процессор поддерживает как устаревающую DDR4, так и новую, более скоростную DDR5. На странице продавца про тип памяти конкретно у этой модели не было ни слова, зато в соседнем магазине с точно таким же неттопом было указано, что используется DDR5. Меня это обрадовало, так как подавляющее большинство просмотренных мною моделей с активным охлаждением идут с DDR4.
А ещё один канал памяти ограничивает возможность апгрейда памяти, поэтому решил брать сразу максимального объёма, судя по спецификациям — это 16 ГБ. Посмотрел цены по локальным магазинам — за SO-DIMM DDR5 16GB 4800 MT/s просили около 5 т.р., зато на Авито было пара предложений по 3-3,5 т.р. в моём регионе и ещё несколько с доставкой. Ну и на Али примерно столько же.
Но так как никогда нельзя доверять описаниям китайских продавцов, то покупку памяти отложил на после получения самого заказа, чтобы лично убедиться, что там действительно DDR5.

Приехавшая картонная коробка:
Из опознавательных знаков только наклейка с номером модели:
Содержимое коробки:
Кроме самого неттопа в комплект входят: блок питания, кабель для него, пакетик с 7 (семью) винтиками для крепления 2,5" накопителя, 4 самоклеящиеся резиновые ножки, кабель SATA для подключения 2,5" накопителя и этикетка о прохождении контроля качества.
Никакой документации или хотя бы ссылок на сайт производителя нет.

Внешний вид присланного неттопа не отличается от рекламных картинок. Измерил размеры — тоже совпадают, причём высота у продавца указана с уже наклеенными ножками, а без них миллиметра на 2-3 меньше. Вес ~650 г.

Передняя сторона:
— скрытая кнопка сброса
— два порта USB-A 2.0
— кнопка включения питания, совмещённая с индикатором включения
— два порта USB-A 3.0 (3.1 Gen1, 3.2 Gen1...)
— видеовыходы HDMI и DP
— слот для карты nano-SIM
— два отверстия для установки антенн Wi-Fi, закрытые резиновыми заглушками

Задняя сторона:
— четыре разъёма Ethernet 2.5GbE 8P8C (RJ-45)
— разъём питания DC5525
— COM-порт в виде разъёма 8P8C
— индикаторы обращения к диску и включения питания
Аудиоразъёма jack 3,5мм нигде нет — действительно, зачем роутеру звук. VGA также отсутствует, как и USB Type-C. При необходимости, их все можно легко получить с помощью копеечных адаптеров.

Верхняя сторона, служащая радиатором охлаждения процессора, полностью покрыта рёбрами, высотой около 4 мм:
Нижняя сторона:
— четыре отверстия для крепления накопителя 2,5"
— четыре закладки с резьбой, расположенные в форме квадрата со стороной 5 см, повёрнутого на 45°, для крепления к VESA-кронштейну
— четыре винта, скрепляющих части корпуса

С боков ничего интересного нет.

Комплектный блок питания:
12 вольт х 4 ампера = 48 ватт. Производитель указан Delta Electronics, и если это правда, то это очень хорошо, так как её блоками комплектуют свою продукцию ведущие производители типа ASUS, HP и др.
Размеры БП — 12,5 х 5,3 х 3,1 см, вес ~220г.

Откручиваю четыре винта на нижней стороне, и корпус распадается на части:
Верхняя часть, которая служит радиатором, выполнена из алюминия, остальные три — стальные.
Плата:
Сразу смотрю на единственный слот памяти:
Действительно DDR5. Над ним слева направо разъёмы:
— второй COM-порт
— JGPIO
— CPU FAN
— какой-то нестандартный разъём SATA POWER
— SATA DATA
— Front USB
Правее Front_USB есть джампер AUTO_ON, на который я сначала не обратил внимания. Он отвечает за автоматическое включение при подаче питания и переопределяет соответствующую настройку BIOS, что меня поначалу сильно раздражало, т.к. компьютер всегда включался при любом её значении.
Наличие распаянных колодок для второго COM-порта, вентилятора для процессорного кулера или дополнительной пары портов USB на переднюю панель, которые в данном корпусе подключать не к чему, говорит о том, что эта материнская плата используется не только в данной модели неттопа с пассивным охлаждением, но и в других, уже с активным. Забегая вперёд скажу, что потом я находил в продаже одну только эту плату вообще без корпуса.

Разъёмы mini-PCIe для платы Wi-Fi и M.2 2280 для SSD:
Четыре порта Ethernet 2.5GbE:
Процессор установлен на противоположной стороне платы и прилегает к крышке через алюминиевую проставку:
Если присмотреться, то видна термопрокладка.

Настала пора покупки ОЗУ

Максимальная поддерживаемая семейством Alder Lake-N версия PCI Express — Gen3, поэтому ставить сюда быстрые SSD бессмысленно. К тому же быстрые SSD и греются, как правило, сильнее, что коробочке с пассивным охлаждением явно не пойдёт на пользу. Поэтому я подобрал из имеющихся у меня в наличии что получше и не слишком сильно горячее (под нагрузкой около 5 Вт) — Samsung PM981, который является OEM версией 970 EVO. Думал, может вообще поставить SATA, но решил всё же до такого не опускаться.

Память такая и сякая:
Примеряю:
Включаю — работает!

Устанавливаю на SSD радиатор размером побольше:
Устанавливать сюда второй SSD не планировал, но из любопытства решил проверить, как после этого впишется 2,5" диск:
На фото корпус от SSD, толщиной 7 мм, входит впритык. Два диска явно конкурируют за свободное место. И ещё сильно мешается длинный кабель SATA.
Поскольку дно симметричное, то попробовал перевернуть его на 180°:
2,5" диск всё равно краем перекрывает своего M.2 собрата, но, что заметно хуже — Г-образный разъём кабеля SATA утыкается в радиатор M.2, уже совсем не позволяя закрыть корпус.
Вынужден констатировать, что одновременная установка двух дисков хотя теоретически и возможна, но непродуманна и требует доработки: радиатор M.2 ставить потоньше или вообще отказаться от него и искать комбинированный кабель SATA с прямыми разъёмами, а потом пересаживать на него нестандартный разъём питания.

Надписи на плате и разъёме mini-PCIe: BKHD-1264NP-12-4L и BKHD-1264NP(N100)-12-4L-I226 позволили найти настоящего производителя неттопа — BKHD Shenzhen Beikong Industrial Control Co., Ltd. Я про такую компанию слышу впервые. Официальный сайт в Интернет:
www.bkipc.com/en/Contact.html
Завис я там на долго, разглядывая производимую ими продукцию. Вот ссылка на мой G30S 1264 4L:
www.bkipc.com/en/product/G30S-1264-4L.html
У компании есть официальные магазины на Aliexpress и Alibaba, плюс находил их продукцию у других продавцов и даже на Озоне, но там он был заметно дороже. Пока я собирался и не спеша писал обзор, он пропал изо всех магазинов на Али и на Озоне тоже. А потом появился опять, но обновлённый вариант с увеличенным радиатором:
Обещают снижение температуры на 10-15°C и увеличение производительности на 20-25%.

BIOS
AMI. Версия датирована 10 ноября 2023 года.
Настроек очень много, часть из которых даже не понимаю, за что отвечают, поэтому бегло просмотрев, просто оставил большинство из них по-умолчанию.
Все их перефоткать нереально, поэтому даже не буду и пытаться.

Установка ОС
Железка предназначена для работы в качестве маршрутизатора, в описании значится совместимость со многими дистрибутивами Linux, в т.ч. pfSense и т.д. Но я то его брал не для этого, поэтому установил… конечно же Windows. Установку описывать не буду, ничего интересного в этом нет, только упомяну, что после установки Windows 10 в «Диспетчере устройств» остаются висеть около десятка нераспознанных и автоматический поиск и обновление драйверов эту проблему никак не решает. Об этом же упоминали и другие авторы обзоров, кто ставил голую Windows 10 на N-Series. M$ явно намекает на то, что пора бы переходить на 11 версию и не обновляет свой каталог. Шариться по сайту Intel в поисках драйверов сейчас стало совсем уныло, а искать нужные драйвера у производителей конечных железок было лень, поэтому я пошёл по лёгкому пути и просто запустил Driver Identifier — все драйвера моментально нашлись и установились.
За исключением четырёх сетевых интерфейсов Ethernet Controller I226-V, в неттопе нет ни одного дополнительного контроллера, которое бы не было встроено в сам набор логики N100, даже звукового кодека не добавили:
Очередной намёк, что это сугубо промышленная железка, а не десктоп. Впрочем, для вывода звука сейчас хватает вариантов и без аналогового разъёма — HDMI, как у меня на скриншоте, Bluetooth, USB…

Настала пора погонять тесты

Начну с общей информации о системе в CPU-Z:
Встроенный тест производительности:
Множество тестов в Интернет показывают, что производительность Alder Lake-N при равных частоте и количестве ядер примерно равна 2-3 поколению Intel Core (Sandy-Ivy Bridge). Я не мог удержаться, чтобы тоже не сравнить. Правда такого Core i5 (4 ядра / 4 потока и 3.40 ГГц, как у N100) я не нашёл, зато нашёл 4 поколения — Core [email protected]:
Haswell, как и ожидалось, быстрее — на 12% в однопотоке и на 22% в многопотоке.

Ещё пара простеньких тестов-сравнений в архиваторах.
WinRAR:
Разница уже 25%

7z:
Разница 23%.
Если учесть, что Haswell быстрее Ivy Bridge в среднем на 5-15%, то конкретно мой N100 недотягивает до 2-3 поколений Intel Core той же частоты.

Более подробная информация о системе в HWiNFO64:
Пределы мощности разблокированы. Длительные 15 Вт для такой маленькой пассивной коробочки — это очень много. Кто-то, не будем тыкать пальцем кто, при проектировании корпуса под готовую плату от модели с активным охлаждением, забыл сильнее ограничить потребление.

Системная плата:
Оперативная память DDR5:
Купленный мною отдельно модуль памяти Patriot оказался на чипах Hynix, и, насколько я понимаю, ещё и A-die, правда мне от того ни горячо, ни холодно — разогнать его не получится.

Пришла пора хорошенько прожарить коробочку, чтобы понять, что она может.

Cinebench
Однопоточный тест шёл долго, время не засекал, но заметно больше стандартных 10 минут. Корпус разогрелся до такой степени, что прикасаться рукой было больно. Написано, что частота — 0,81 ГГц. Если программа определила её верно, то процессор работает с жутким троттлингом. Из хорошего: в однопотоке N100 обгоняет Ryzen первого поколения — можно гордиться ;-)
Чтобы измерить потребляемую мощность я между блоком питания и неттопом через пару переходников подключил USB-тестер.
Потребление коробочки при простое, когда загрузка процессора околонулевая скачет в районе 9-10Вт:
(Любопытно, что когда она выключена, то потребляет ~1,7Вт. Думал, что в дежурном режиме должно быть меньше.)
Потребление при 100% загрузке одного ядра в Cinebench 18-19Вт:
Потребление при загрузке всех 4-х ядер в Cinebench 22-23Вт:
Эти значения мощности держится на протяжении всего теста, а не какой-то короткий промежуток времени.
23-10=13Вт разницы. Если вернуться к скриншоту HWiNFO64:
Написано, что процессор разблокирован на 15 Вт на 28 секунд, а по факту получается, что на неограниченное время. Окончательно убеждаюсь, что TDP не имеет отношения к мощности современных процессоров.

Нагрев
Картинка раз:
Процессор нагревается до 96°C.
Картинка два:
При этом корпус нагрелся до 54°C. Учитывая, что он металлический, до него невозможно дотронуться. Мой предыдущий неттоп от Eglobal на 15 Вт i7-4550U никогда не нагревался настолько сильно, я в шоке. Взял первый попавшийся корпусной вентилятор и положил его сверху:
Получилось так:
Температуру радиатора на этом фото не видно, зато неожиданно обнаружил, что используемый мною переходник HDMI-VGA тоже неплохо греется, внося свой вклад в суммарные 23 Вт. Если убрать вентилятор:
видно, что температура сразу снизилась на 15°C. Стоковое охлаждение явно не справляется со своими обязанностями. Понятно, почему потребовалось срочно выпускать обновлённую версию с увеличенным радиатором. К сожалению, я не могу сказать, насколько он будет эффективен.

Запустил стресс тест в AIDA64:
Температура ещё на пару градусов выше, чем в Cinebench — 98°C, причём для её достижения достаточно буквально нескольких секунд после начала теста. Троттлинг в полный рост — до 67%. При этом SSD нагрелся до 52°C и это при его бездействии. Страшно подумать, что будет под нагрузкой. Я заранее купил WiFi карту AX210 с прицелом поставить её сюда, но теперь сомневаюсь в разумности такого шага — не стоит ещё сильнее увеличивать нагрев. А ведь это ещё не были задействованы 4 сетевых интерфейса…

Встроенная графика:
В Интернет встречались заметки, что на N100 умудрялись даже запускать старые игрушки, например, здесь. Я так извращаться не буду, ограничусь волосатым бубликом:
1920x1080 — 4,7 кадра в секунду:
1280x720 — 8,3 кадра в секунду:
Ну, в какие-нибудь старые или казуальные игры поиграть можно будет, но уж точно ничего требовательного здесь не пойдёт.

С производительностью пока что всё, и теперь перейду к тому, для чего эта железка производителем собственно и предназначена — работать роутером.
Тесты 2.5-гигабит Ethernet интерфейсов в обзоре 2.5 GbE свитча, опубликованном здесь, я проводил как раз с помощью этого неттопа. Напомню, что я подключил все 4 сетевых интерфейса к свитчу и одновременно запустил несколько копий iPerf, каждый через свой интерфейс, до 10-гигабитного сервера в локальной сети. Повторно собирать стенд не могу, так что просто скопирую оттуда результаты.
1 тест:
3 одновременных теста:
4 одновременных теста:
Результаты обычные для 2.5-гигабит Ethernet. В последнем случае наблюдается небольшое снижение скорости, но это явно из-за свитча или сервера.

Проверка USB-портов с помощью внешнего SSD USB 3.2 Gen2
USB 2.0:
Никаких откровений, обычные значения для USB 2.0.

В спецификации Intel указано, что в N100 интегрирован USB Revision 2.0/3.2, при этом не конкретизируя поколение USB 3.2, а это момент принципиальный, так как их 3 штуки, сильно отличающиеся скоростью:
USB 3.2 Gen1 — 5 Гбит/с
USB 3.2 Gen2 — 10 Гбит/с
USB 3.2 Gen2x2 — 20 Гбит/с
Я уже давно понял, что указание только USB 3.2 без уточнения поколения, в 99+% означает самый медленный вариант, или же банальный USB 3.0. Проверяю:
Так оно и есть, значения скорости обычные для USB 3.0.

COM-порт. В современных компьютерах его уже не встретить, только в специализированном оборудовании для подключения к различной периферии. А тут он ещё и в виде разъёма 8P8C, а не привычного DB-9 или DB-25, так что нужен специальный кабель, типа такого:
Но есть один момент — на компьютерах устанавливается разъём типа «мама», а на периферии типа «папа»:
В итоге получается, что данный COM-порт предназначен не для настройки других устройств, а для настройки данного роутера без подключенного к нему монитора. Но для этого должна быть возможность перенаправить вывод в консоль. И действительно, полазив по BIOS, я нашёл соответствующий раздел:
На практике работу не проверял. Если нужен обычный COM-порт, то операцию по смене пола провести не сложно.


Сотовый модем. Я уже упоминал, что у продавца было очень куцее описание лота, так что до последнего момента я не знал, сразу ли неттоп комплектуется сотовым модемом или это дополнительная опция. И хотя в «диспетчере устройств» его не обнаружилось, но интересно проверить, как он устанавливается. Ну и заодно полюбоваться на обратную сторону платы.
Срываем две пломбы, откручиваем 4 винта и снимаем плату:

Плата крупнее:

Отмытый от термопасты N100:

Алюминиевые проставки для отвода тепла на корпус:
Правая, обильно смазанная термопастой, для CPU; левая — для четырёх сетевых интерфейсов Intel I226-V. Меня несколько удивило, что теплоотвод предусмотрен для чипов Ethernet, но нет для подсистемы питания. Нашёл спецификацию Intel Ethernet Controller I226-V:
www.intel.com/content/www/us/en/products/sku/210599/intel-ethernet-controller-i226v/specifications.html

TDP — 1,3 Вт, вроде бы и не самые горячие чипы, но производителю виднее.
Чипы Ethernet крупнее:
Серия чипов — SRKTV. В новостях читал, что, как и у предыдущей модели Intel 2.5GbE I225-V, у этой наблюдаются проблемы из-за периодической потери подключения. Но я такого у своей железки ни разу не замечал.
Справа — контроллер iTE IT8825E, отвечающий функции мониторинга и multi I/O.

Второй разъём M.2 для карт размера 2230, предназначенный для установки сотового модема:
Установить сюда SSD не получится, т.к. у разъёма ключ E:
Слева от него держатель nano-SIM.

Собираю всё обратно. Процессор намазал лучшей термопастой, что у меня есть — ID-COOLING FROST X25 с заявленной теплопроводностью 10,5 Вт/(м*K). После чего погрузился в изучение настроек BIOS, в части, касающейся энергоэффективности. Все изменённые пункты не конспектировал, но точно помню, что режим производительности стоял Turbo Performance, который я поменял на сбалансированный, и снял что-то типа запрета сбрасывать частоту ядер CPU и GPU.

Повторно запускаю стресс тест в AIDA64:
Процессор быстро нагрелся до 72°C, после чего рост температуры стал неторопливым: за 15 минут — до 83°, за полчаса — до 89° при полном отсутствии троттлинга. Корпус грелся также медленно, хотя в конце получасового теста достиг тех же 55°C. По сравнению с первоначальным результатом, когда буквально за несколько секунд теста CPU разогрелся до 98° — это очень хороший прогресс. И на этом уже можно спокойно выполнять обычные офисные задачи типа Ворда или сиденья в Интернетиках, хотя дополнительное охлаждение было бы очень и очень в тему…

Наличие термопрокладки на сетевых чипах навело меня на мысль проверить их мощность. При запуске iPerf на одном интерфейсе потребление системы возрастало на 5 (пять!!!) ватт. (Кто-то писал то TDP 1,3 ватт???) Причём не важно, на гигабитной скорости или 2,5-гигабитной. Конечно, сам запущенный iPerf создаёт некоторую нагрузку на процессор, поэтому эти 5 ватт складываются от увеличения мощности CPU и собственно сетевого интерфейса, но вот только в «Диспетчере задач» потребление iPerf колебалось около 1%, так что делайте выводы… И наличие теплоотвода от них на корпус теперь выглядит логичной и необходимой мерой.

Вместо выводов
Прикинул, что получится, если нагрузить все компоненты одновременно: 23 Вт CPU, ~5 Вт SSD, 4x5 Вт сетевые интерфейсы. И это ещё не установлены второй SSD и платы WiFi и сотового модема. В общем, получается весьма и весьма горячая штучка.
Не знаю, как обновлённая версия с увеличенным радиатором, но эта явно не справляется с охлаждением процессора, оказавшегося вовсе не таким уж и «холодным». Эксплуатация неттопа в таком виде явно не пойдёт на пользу ни ему, ни установленным в него комплектующим. Сильно сомневаюсь, что без улучшения охлаждения он сможет протянуть 9 лет, как его предшественник.
Вот, кстати, их совместное фото:
У старого корпус-радиатор в разы крупнее, поэтому никогда настолько сильно не грелся. Я же теперь размышляю над его дальнейшей судьбой: вроде теперь, если не запускать стресс-тестов, до критичных температур не доходит, но всё равно как-то стрёмно.

Хорошая новость — этой версии в продаже всё равно уже не найти. Но неизвестно, правда ли что увеличенный радиатор обновлённой версии так сильно снижает температуру, как обещано на рекламной картинке. Зато в продаже есть ещё пара вариантов — промежуточный и топовый:
Если кто-то, как и я, вдруг захочет себе этот неттоп с пассивным охлаждением, настоятельно отговариваю от покупки обеих Regular версий. И обязательно пройдитесь по настройкам BIOS, проверив, что включены все параметры энергосбережения.
Ну или найти что-то ещё более монструозное от других производителей.