Сетевая карта 2,5 Gigabit Ethernet на чипе Realtek RTL8125

Обзор и тесты почти безымянной сетевой карты 2.5GbE, работающей по обычной медной витой паре Cat5e/6

У меня было желание с очень маленьким бюджетом увеличить скорость копирования с основного сервера на хранилище резервных копий всей информации: файловый архив, архивы виртуалок, SQL, почта, выгрузки 1С… Первый приходящий на ум вариант — агрегирование каналов не годился из-за всего одного кабеля Ethernet в месте установки хранилища, да и железо не позволяло. А ещё хотелось пощупать что-то новое на практике — сколько же можно сидеть на гигабите. Поэтому на распродаже за $9,45 на пробу была куплена сначала одна сетевая карта чтобы посмотреть, что за зверь приедет, а после получения первой и удовлетворительных предварительных результатов — на пару к ней вторая, правда уже за $15,31.

Удивительно, но самый распространённый сейчас стандарт локальных сетей — Gigabit Ethernet уже разменял третий десяток лет. С 1999 года успело выйти масса его более скоростных вариантов, но их стоимость явно не располагает к применению в сфере SOHO, и распространение получили только в профессиональной сфере — кому действительно нужны высокие скорости, тот купит, большинству же и гигабита выше крыши. Да что там гигабита, до сих пор клепаются роутеры, медиаприставки с Fast Ethernet, даже в топовых смарт-телевизорах с ценою под 100.000 баксов его всё ещё можно встретить.
Гигабитный Ethernet — один из самых медленных интерфейсов: он в 5 раз медленнее, чем USB 3.0, в 6 раз, чем SATA 3.0, в 7,7 раза, чем PCIe 3.0 x1. Разве что USB 2.0 ещё медленнее его в ~2 раза.
Но в последние годы дело медленно, но всё же сдвигается с мёртвой точки. В 2018 году Realtek анонсировал дешёвый чип 2.5GbE — RTL8125, а в 2019 Intel — i225.
Стандарт 2,5 Gigabit Ethernet (IEEE 802.3bz) прекрасен тем, что позволяет использовать существующую кабельную инфраструктуру Cat5e/6 длиной до 100 метров и развивать в полнодуплексном режиме до 5 Гбит/с.
Производители материнских плат наперебой бросились интегрировать в свои топовые модели чип Realtek. Беглый поиск выдал, что отметились все крупные игроки на рынке: Asus, Gigabyte, MSI, ASRock, Biostar. А производители сетевого оборудования анонсировали отдельные сетевые карты: TRENDnet, D-Link, наткнулся даже на некую Syba, которая выпустила двухпортовую карту с двумя чипами. Печалит лишь то, что стоимость 2.5GbE свитчей ещё весьма высока и превышает $50 на порт.

Переходим к предмету обзора.

Сама карта имеет низкопрофильное исполнение, но с прикрученной планкой полной высоты. В комплекте есть и короткая планка, а также диск с драйверами, который я так и не вставлял в компьютер.
Крупный план:


Внешний вид оставляет только положительные впечатления. Плата чистая и красивая, пайка аккуратная, следов флюса нет. Интерфейс PCIe 2.0 x1 (3,9 Гбит/с), чего с запасом хватает для 2.5GbE. На задней стороне ссылка для скачивания драйверов с китайской версии сайта Realtek, для желающих ссылка на страницу на английском языке.
Чип закрыт небольшим радиатором, хотя я натыкался в описании чипа, что его максимальное потребление меньше 1 ватта. Благодаря камраду electronus есть его фото:

Нигде нет абсолютно никаких упоминаний о производителе, типичный ноунейм, хотя и качественно выполненный. Но есть один момент: когда я искал информацию про оборудование на этом чипе, наткнулся на сетевую карту D-Link DGE-562T, и конкретно на её фотографию. Сравните:

справа — фото D-Link, которое я взял с их официального сайта, слева — фото, сделанное мною примерно с того же ракурса. Найдите отличия.

Для проверки работоспособности я установил одну из карт в свой десктоп с Windows 7. Карта сама не распозналась, пришлось качать и устанавливать драйвера вручную. После установки драйверов:

ID нового оборудования:

И пункт с настройками скорости:



А теперь самое интересное — тесты скорости.
Я провёл 3 набора тестов:
— первый на существующем гигабитном оборудовании: интегрированная на материнскую плату сетевая карта на чипе Realtek 8111G — гигабитный свитч — интегрированный в сервер HP Ethernet 1Gb 4-port 366i Adapter
— второй с парой карт Realtek RTL8125, установленные в эти же компьютер и сервер, и на той же кабельной инфраструктуре и гигабитном свитче, чтобы сравнить работу в режиме 1 гигабит
— третий с теми же компьютером и сервером, но карты были соединены напрямую новеньким 20м кабелем Cat6:

Начал с iperf в один поток
1. 947 Mbps, или же ~92% от теоретического максимума гигабита
2. 948 Mbps, или же те же ~92%
3. 1,95 Gbps, или же 78% от 2,5 гигабит

Для проверки работы в реальных условиях натравил H2testw на сетевую шару:
1. 99,2 Mbyte/s на запись и 97,9 на чтение, или же ~78 и 76%
2. 89,3 и 93,0 Mbyte/s или же ~70 и ~73% (так и не понял, почему попугаев в iperf было ровно столько же, а на практике скорость немного просела)
3. 188 и 204 Mbyte/s или же ~59 и ~64% — вот те цифры, из-за которых всё и затевалось. Могло бы быть и побольше, но и это не плохо

Работа в 5 одновременных потоков
1. 946 и 930 Mbps (сначала в одну сторону, потом обратно) или же 92 и 91%
2. 946 и 929 Mbps или же те же 92 и 91%
3. 2,19 и 2,19 Gbps или же 88% (5 одновременных потоков позволяют полнее использовать доступную ширину канала)

И на десерт 5 потоков в режиме полного дуплекса
1. 890 + 562 Mbps или же 71% от теоретических 2 гигабит
2. 916 + 894 Mbps или же 88% от теоретических 2 гигабит — тут новые карты демонстрируют заметное преимущество
3. 1,99 + 1,96 Gbps или же 79% от 5 гигабит

Дополнение к обзору
По просьбе в комментариях провёл дополнительные тесты с JumboFrame
Доступные варианты:

По умолчанию он отключен.
Тестировал только в 5 потоков, т.к. это давало максимальные скорости. Сначала для проверки я повторил тест из обзора и обнаружил, что хотя результаты и «пляшут» около некоторого значения, но в среднем немного подросли. Вот несколько результатов этого теста:

В среднем получается 2,28 и 2,20 Gbps
Теперь выставляю на обоих картах по 4088 байт.
Результаты тоже чуть-чуть плавают, лучший из полученных результатов — 2,35 и 2,22 Gbps. Разница 1-2%. Я бы это охарактеризовал, как отличия в пределах погрешности измерений.

9014 байт
Лучший результат — 2,42 и 2,31 Gbps. Тут разница уже заметна — 5-6%

16128 байт
Лучший результат — 2,36 и 2,22 Gbps. Вопреки ожиданию, скорость уменьшилась и опять в пределах погрешности.

Ради 5-6 «бесплатных» процентов к производительности стоит заморочиться с настройкой всех сетевых карт, ради 1-2% я бы уже не стал. Тем более есть один неприятный момент. Я каждый раз дополнительно проверял, что будет, если на картах выставлены разные значения JumboFrame. Итог такой — абсолютно всегда скорость проседает, причём чем больше разница между размерами фрейма, тем ниже скорость. Самый удручающий результат, если на одной карте JumboFrame выключен, а на второй максимален: 1,54 и 1,60 Gbps или же минус 27-32%


И второй тест — на загрузку процессора
Для этого я гонял данные в режиме дуплекса в 5 потоков, что бы максимально нагрузить CPU. На моём Intel Core i3-4160 (2 ядра по 3.60 ГГц) она доходила до 13-15%. Причём 13-15% — это общая загрузка системы, вместе со всеми сервисами, Process Explorer, и, собственно самим iperf. Как вычленить из неё именно создаваемую сетевой картой, я не знаю, но без Process Explorer и iperf она явно меньше 10%.

Хорошо заметны 3 прогона с паузой между ними. Даже 10% — это не мало, но это пиковое значение, которое в реальной жизни вряд ли когда встретится. При простом копировании файла, создаваемая нагрузка мало выбивалась от общего фона. На сервере с двумя старенькими 6-ядерными Xeon E5-2420 она уже вообще малозаметна.
Одним словом, если у вас современный многоядерный процессор, то о чрезмерной загрузке процессора можете не беспокоиться. Но если планируете установить эту карту в какой-нибудь NAS на чахлом маложрущем атоме-целероне, то её уже придётся иметь в виду.

Выводы
Карты неожиданно мне понравились куда больше, чем ожидал при покупке. Аккуратное исполнение, низкопрофильная планка в комплекте, хорошие скорости. И абсолютно уверен, что производитель у них тот же, кто поставляет продукцию для D-Link. Брать можно, особенно если со скидками. Сейчас цена на них в этом магазине немного подросла и без скидок и купонов уже не сильно ниже того же D-Link DGE-562T в локальных магазинах. Стоит ли разница ожидания доставки из Китая — решать вам. Если, конечно, они вообще вам нужны.