Nieuwe zuinige productie server

Door mrmrmr op maandag 5 februari 2018 06:00 - Reacties (14)
CategorieŽn: Systemen, Zuinig, Views: 3.759

Het was tijd een oude i5-2500K productie server te vervangen door een die zuiniger draait. De server is altijd actief, en kan nooit in een diepe slaapstand komen.

Het moederbord dat daarvoor is uitgekozen is de Fujitsu D3417-B2 (ook bekend als D3417-B21, S26361-F5110-V140).

D3417-B2


Het moederbord heeft een reputatie opgebouwd na een artikel in het Duitse computertijdschrift c't als bijzonder zuinig. In de hardwareluxx zuinigheidslijst staat het net onder mini PC systemen met zwakke processoren. Het opvallende is dat een trage processor geen vereiste is voor een laag idle verbruik. Je kunt een relatief snelle processor toepassen en gebruiken wanneer nodig terwijl in perioden waarin de server weinig te doen heeft ook weinig verbruikt.

Waarom is idle verbruik zo belangrijk bij een altijd-aan server? Voor een thuisserver, maar ook voor bepaalde soorten productieservers geldt vaak dat ze >90% van de tijd niets doen. Het gevolg is dat het verbruik onder belasting weinig invloed heeft op het totaalverbruik over langere perioden, maar het standaardverbruik heeft wel een grote invloed.

#ProductPrijsSubtotaal
1Intel Pentium G4600 Boxed§ 65,34§ 65,34
1Fujitsu D3417-B2§ 150,-§ 150,-
1Startech.com 4x SATA Power Splitter Adapter Cable (PYO4SATA)§ 5,01§ 5,01
1Seasonic SSA-0601HE-12§ 21,01§ 21,01
1Arctic Alpine 11 Passive§ 11,94§ 11,94
1Crucial CT8G4DFD8213§ 80,95§ 80,95
11 2 Mini-box PicoPSU 160-XT§ 43,56§ 43,56
1Samsung 840 EVO 500GB§ 209,-§ 209,-
1Mini-box PCI Bracket§ 3,76§ 3,76
Bekijk collectie
Importeer producten


Systeemsamenstelling
De kern van het systeem is het Fujitsu D3417-B2 moederbord met de redelijk snelle Kaby Lake 3,6 GHz Pentium processor. Er zit 8 GB geheugen in. Het moederbord en de processor ondersteunen ECC UDIMM, maar dat was niet nodig voor dit systeem. Opslag wordt verzorgd door een Samsung 840 EVO 500 GB.

De voeding is het belangrijkste onderdeel na het moederbord en opslag als het over zuinigheid gaat. Er is een Mini-Box PicoPSU 160-XT toegepast met een 60W/12V AC/DC adapter: de Seasonic SSA-0601HE-12. Een afdekplaatje voor insteekkaarten met een opening om de voeding op af te monteren is bevestigd in de kast. Zodoende kan de 12V DC kabel worden aangesloten op de connector buiten de kast.

Hoewel niet nodig in de testconfiguratie, staat er een SATA voedingskabelsplitter in de lijst. De voeding heeft een standaard 4 pins molex connector en een SATA voedingaansluiting. De gebruikte SATA kabels zijn van Akasa. Ze zijn nogal dik en kunnen daarom niet naast elkaar worden gebruikt op alle 6 SATA aansluitpunten van het moederbord. 4 kunnen er wel mee worden aangesloten.

Er zijn tests uitgevoerd met verschillende besturingssystemen. Het verbruik is gemeten met energiemeter ELV Master Basic 2. Daarvan is bekend uit tests dat het binnen bepaalde waarden weinig afwijking heeft. Ik had niet de benodigde dure apparatuur beschikbaar om nauwkeurig te kunnen meten.

De tests zijn uitgevoerd met "kale" installaties van x64 besturingssystemen, waarbij zo weinig mogelijk processen draaien, maar er is weinig moeite gedaan om processen te stoppen. Er is wel enige moeite gedaan om stroombesparende maatregelen te configureren met een tool (Powertop op Linux) of met instellingen (FreeBSD). Door stekkers van randapparatuur uit te trekken wordt in de meeste gevallen het verbruik verlaagd. Meestal zorgt het besturingssysteem zelf voor het uitschakelen van de monitor ("off"/slaap). Vooraf is de BIOS ingesteld. Diverse onderdelen zoals PCI slots en serieel/parallel poorten zijn uitgeschakeld.

OpenBSD
VerbruikMonitorUSB muisUSB toetsenbordLAN
7,7W
7,4W-
7,2W--
6,4W---


OpenBSD display_screen_off=15000 (15s monitor uit)
VerbruikMonitorUSB muisUSB toetsenbordLAN
7,4Woff
7,1Woff-
6,8Woff--
6,1Woff---


Gentoo
VerbruikMonitorUSB muisUSB toetsenbordLAN
7,5W
7,3W-
6,8Woff--
6,5Woff---


Debian test kernel 4.13 amd64 powertop v2.8 --auto-tune
VerbruikMonitorUSB muisUSB toetsenbordLAN
4,2W
3,6W-
3,6Woff--
2,9Woff---


Fedora 27 kernel 14.3.9 x64
VerbruikMonitorUSB muisUSB toetsenbordLAN
6,9W
6,7W-
6,4W--
5,9Wstekker--
5,3Wstekker---


Fedora 27 kernel 14.3.9 x64 powertop 2.9 --auto-tune
VerbruikMonitorUSB muisUSB toetsenbordLAN
4,8W
4,8W-
4,3W--
3,4Wstekker--
2,8Wstekker---

Het verbruik bij alles uit is niet erg stabiel, er draaien kennelijk processen die dat elke andere seconde voor een 1 of meer Watts meer verbruik zorgen.

Fedora heeft standaard de optie om powertop als een service te draaien:
systemctl enable powertop.service.
Tests zijn uitgevoerd met chkconfig chronyd off.
Het besturingssysteem vermeld dat Bluetooth aan is. Dat zit echter niet op het moederbord.

Ubuntu daily 2018-01-25 4.13.0-25 generic x64
VerbruikMonitorUSB muisUSB toetsenbordLAN
7,5W
7,2Wslaap
7,0Wslaap-
6,8Wslaap--
6,2Wslaap---


Ubuntu daily 2018-01-25 4.13.0-25 generic x64 powertop bad ? good
VerbruikMonitorUSB muisUSB toetsenbordLAN
4,7W
4,1Wstekker
4,1Wstekker-
4,1Wstekker--
3,4Wstekker---


FreeBSD 11.1 geen GUI, tuning power consumption
VerbruikMonitorUSB muisUSB toetsenbordLAN
7,0W
6,7Wstekker-
6,5Wstekker--
6,5Wstekker--
5,9Wstekker---


ESXi 6.5.0 VMkernel 4887370
VerbruikMonitorUSB muisUSB toetsenbordLAN
7,6W
7,3W-
7,1W--
7,1Wstekker--
6,5Wstekker---

De ESXi Low Power setting geeft dezelfde resultaten als balanced.

Windows 8.1 zonder driver updates, PowerSaver
VerbruikMonitorUSB muisUSB toetsenbordLAN
7,4-8,2
7,3Wslaap
7,0Wslaap-
6,2Wslaap--
5,6Wslaap---

Windows 8.1 zonder driver updates, en zonder het uitschakelen van diverse services zorgt voor een onstabiel verbruik.

Windows 8.1 met driver updates, minder services
VerbruikMonitorUSB muisUSB toetsenbordLAN
5,2W
4,8Wslaap
4,6Wslaap-
4,6Wslaap-
4,2Wslaap--
3,6Wslaap---

Windows 8.1 met aanpassingen heeft een wat een stabieler verbruik. Vooral de installatie van de Graphics driver helpt bij het verlagen van het verbruik.

Windows 10
VerbruikMonitorUSB muisUSB toetsenbordLAN
4,6Wslaap
4,3Wslaap-
3,6Wslaap--
2,9Wslaap---
2,9Wstekker---

Windows 10 geeft een stabiel verbruik. Hoewel sommige Linux distributies in de buurt komen, lijden die aan het probleem dat powertop deels een tijdelijke werking heeft. Je zou het dus steeds opnieuw moeten draaien als het verbruik weer omhoog is gekropen. De wijzigingen van de tool gaan ook verloren bij iedere herstart. Het is mogelijk om powertop als een service te laten draaien. Fedora heeft daar zelfs standaard in voorzien en voorbereidingen getroffen. Onder de Linux distributies geven Debian en Fedora de beste prestaties.

De USB apparaten als het toetsenbord en de muis hebben een gelijksoortig verbruik. Het maakt weinig verschil van welke van de twee de stekker wordt uitgetrokken, de mate van stroombesparing is vaak gelijkwaardig. Pas nadat alle USB apparaten zijn losgekoppeld wordt de maximale besparing bereikt bij sommige besturingssystemen.

Wordt de server ingezet zoals getest? Nee, er komen twee Samsung SSD's in en twee 2.5" Seagate ST4000LM024 HDD's. De SATA hard disks zaten oorspronkelijk in de behuizing van de Maxtor M3 4 TB (STSHX-M401TCBM) externe hard disks. Bovenstaande tests zijn uitgevoerd in een min of meer standaard configuratie: MB, cpu, geheugen, 1 x SSD, zonder: HDD's, WiFi, insteekkaarten. Daardoor zijn verschillende systemen te vergelijken.

Tot slot een verwijzing naar Het grote zuinige server topic.