Intel 12./13. nesil ile 7 watt boşta güç tüketimine sahip düşük güç tüketimli sunucu/NAS kurulumu

Intel 12./13. nesilde 7 watt boşta güç tüketimi: düşük güç tüketimli sunucu/NAS kurulumunun temeli

• Intel 12./13. nesil sistemlerin boşta güç tüketimi 7 watt.
• Boşta güç tüketimi ölçümüne anakart, CPU, RAM, SSD ve PSU dahil.
• BIOS'ta C-States ayarları ve powertop otomatik ayarıyla güç tasarrufu durumuna ulaşılıyor.

Ayrıntılı teknik özellikler ve bileşen seçimi

• Hedef, düşük boşta güç tüketimi ve makul CPU performansı.
• 12 sabit disk ve en az 1 NVMe'yi yönetebilecek kapasite gerekiyor.
• Maliyeti kontrol altında tutarken DDR4 kullanmak ve mevcut CPU'yu yeniden değerlendirmek amaçlanıyor.

Anakart – ASUS Prime H770-Plus D4

• Intel 600/700 serisi ile AMD 500/600 serisi anakartlar arasından seçim yapıldı.
• 6 NVMe sürücü için PCI-E to M.2 adaptörü kullanma gerekliliği fark edildi.
• Intel anakartın seçilme nedenleri; yonga seti TDP'si, yonga seti hızı, DDR4 desteği ve mevcut Intel 12. nesil CPU'ya sahip olunması.

CPU – Intel i5-12400 (H0 stepping) – Alder Lake

• AV1 donanımsal decode desteği sunuyor ve E-core silikon ek yükü olmadan en yüksek performansı sağlıyor.
• Önceki masaüstü kurulumunda kullanılan CPU, sunucu odaklı bu kurulumda yeniden kullanıldı.

Bellek – 64GB DDR4-3200

• Mevcut Kingston HyperX dual-rank ve single-rank bellekler kullanıldı.
• Kararlılığı sağlamak için XMP profili kullanıldı ve voltaj ayarlandı.

Önyükleme sürücüsü – Sandisk Ultra 3D 1TB SSD

• Ubuntu Server 23.04 için önyükleme sürücüsü olarak kullanıldı.
• Nihai OS, Samsung SSD 970 EVO Plus 500GB NVMe üzerine kurulacak.

PSU – Corsair RM750

• 750W PSU ile sistemin yaklaşık 10 watt civarında çalışması bekleniyor, ancak aynı anda birden fazla sürücü motoru çalıştığında oluşacak yüksek anlık yükü de kaldırabilmesi gerekiyor.

Güç ölçümü – başlangıç

• Ölçümler prizden yapıldı ve Ubuntu Server 23.04 kullanıldı.
• BIOS ayarlarında CPU C-states, ASPM, R6 ve ALPM desteği etkinleştirildi.
• Ekran kapandıktan sonra 7 watt, USB klavye güç yönetimi devre dışı bırakıldığında ise 8 watt tüketildi.

Sorunlu güç ölçümü – spin down olmuş sabit disklerle tamamen dolu durumda

• 12 sabit disk ve 4 NVMe sürücü bağlandıktan sonra boşta güç tüketimi 24-25 watt'a yükseldi.
• SATA denetleyicisi ve port multiplier kullanımının güç tüketimini artırdığı tahmin edildi.

Güç tüketimi bulmacası – yüksek tüketimin araştırılması ve teşhisi

• Sabit diskler çıkarıldı ve bileşenler tek tek test edildi.
• JMB585 SATA denetleyicisinin artan güç tüketiminin başlıca nedeni olduğu ortaya çıktı.
• ASPM L1 desteği sayesinde güç tüketimini azaltmak için ASM1166 SATA denetleyicisine geçildi.

Güç tüketimi bulmacası – sonuç

• Düşük güç tüketimi için anakart desteği ve BIOS yapılandırması kritik.
• Tüm cihazların ASPM L1 desteği sunması gerekiyor.
• C8 güç durumuna ulaşılabiliyorsa CPU'ya bağlı PCIe hatlarının kullanımından kaçınılmalı.
• Gerçek durumu doğru anlamanın tek yolu, prizden ölçülen güç değeridir.

GN⁺ görüşü

• Düşük güç tüketimli sunucu/NAS kurulumunda Intel 12./13. nesil platformun çok verimli bir boşta güç tüketimi sunması önemli.
• Anakart seçimi ve BIOS ayarlarının güç tüketimi üzerinde büyük etkisi olduğu görülüyor.
• Bu yazı, düşük güç tüketimli bir sistem kurmak isteyen başlangıç seviyesindeki yazılım mühendisleri için faydalı bilgiler sunuyor; özellikle SATA denetleyicisi gibi bileşenlerin güç yönetimi özelliklerinin sistemin toplam güç tüketimine etkisine dair ilgi çekici içgörüler sağlıyor.

[GN⁺]

Hacker News görüşleri

• Almanca bir forum başlığında, 30W altındaki çeşitli ev sunucusu/ağa bağlı depolama (NAS) yapılandırmalarını listeleyen bir Google dokümanı var. Kişisel olarak fiyat/performans oranı açısından ideal bir donanım yapılandırması buldum ve ikinci el olarak çok ucuza satın aldım. Proxmox çalıştırıyorum ve boşta güç tüketimi 9.3W. Medya kodlama için uygun değil; bu yüzden alternatif olarak Core i3 8100 veya üstünü öneriyorum. Ucuz ikinci el iş istasyonları arasında iyi birer sunucuya dönüşebilen Dell T30 ve Fujitsu Celsius W550 de var. Ryzen seçenekleri nadir, ancak AMD Ryzen 5 PRO 4650G ve Asus PRIME B550M-A kartın boşta yaklaşık 16W tükettiğine dair bir bildirim var.

• Donanım harika olsa da yazılım yönetimi zorsa bu tür yapılandırmaları haklı çıkarmak zor. Örneğin Synology NAS, DSM adlı bir işletim sistemi kullanıyor ve kullanıcı dostu yazılımı sayesinde büyük avantaj sağlıyor. Synology, DSM'yi Synology dışı platformlarda da çalıştırılabilir hale getirse, NAS pazarında Microsoft benzeri bir konuma gelebilir.

• Yazar 2016'dan 2023'e kadar yaklaşık 5 sistem kurmuş. Bazı parçalar birden fazla derlemede yeniden kullanılmış. Donanım maliyetine kıyasla toplam yaşam boyu enerji maliyeti hesaba katıldığında, 4 yıl çalışan yüksek güç tüketimli bir makine, 2 yıl çalışan düşük güç tüketimli bir makineden daha ekonomik olabilir.

• Çok depolama alanı için harika bir çalışma. Depolamayı SSD'ye sığdırabiliyor ve çok fazla işlem gücüne ihtiyaç duymuyorsanız, RasPi veya NUC gibi düşük güç tüketimli bir sunucu kullanabilirsiniz. Yazar şu anda fansız çalışan 1U Atom sunucu kullanıyor; bunun SATA ve ECC RAM gibi avantajları var.

• 7950X3D, X670E Taichi, 96GB 6400MHz CL32, 2x4TB Lexar, 4x18TB Seagate Exos X18, RX570 8G, Proxmox yapılandırması kullanıyorum. Boştayken yaklaşık 60-70W, TrueNAS VM çalışırken yaklaşık 90-100W, TrueNAS ve Fedora Desktop GPU passthrough ile birlikte çalışırken ise yaklaşık 150W tüketiyor. RAM güç tüketimi üzerinde büyük etkiye sahip.

• Herkesin ihtiyacı farklı, ancak RAID5 veya 6 kullanırken disk kaybı yaşadıktan sonra RAID'den nefret etmeye başladım. Sonunda iki SSD kullanan basit bir yapılandırmaya küçüldüm. Gerekirse LXC konteynerleri çalıştırabilecek şekilde ayarladım.

• NAS çoğu zaman boşta duruyorsa ve güç tüketimini en aza indirmek istiyorsanız, dosya sunucusunu otomatik olarak uyandıran gömülü CPU tabanlı bir WoL (ağ paketini algılayıp sunucuyu uyandırma teknolojisi) üreticisini düşünebilirsiniz. Bu yöntem, güç tüketimini çok düşük tutarken ihtiyaç duyulduğunda sunucunun tam performansını sunar.

• Düşük güç tüketimi güzel, ancak ECC olmadan büyük bir RAID'i uzun süre çalıştırmak riskli. 5 yıldan fazla dayanabilecek benzer sistemler için iyi bir çözüme ihtiyaç var.

• Geçmişte benzer bir sistemi denemiş olmak iyi bir deneyimdi. Sessiz, fansız sunucuya dair bir blog bağlantısı paylaşılıyor.

• CPU/anakart optimizasyonuna odaklanırken, birden fazla küçük sürücü yerine daha az sayıda büyük sürücü kullanmanın daha ekonomik olabileceği de belirtiliyor.