Low Voltage Homeserver

Unser Ziel war es, mit relativ geringem finanziellem Einsatz ein aktuelles System zusammenzustellen, welches zugleich sparsam im Verbrauch ist. Sparsam im Verbrauch erinnert zwar eher an das K.O.-Kriterium beim Autokauf, spielt aber auch eine wichtige Rolle bei Systemen mit 24/7 Uptime, HTPCsn und Silent-PCs aufgrund der geringeren Wärmeentwicklung.

Auf folgenden Seiten des Artikels steht der Verwendungszweck als Homeserver und die Verwendung der meist sparsameren AMD CPUs im Mittelpunkt.

[pagebreak]Welcher Sockel?[/pagebreak]

Die meisten von euch werden wahrscheinlich noch alte Hardware zuhause haben bzw. ist diese gebraucht relativ günstig zu erwerben. Daher werden wir Sockel A und 939 ebenfalls kurz anschneiden. Der Schwerpunkt liegt aber im Unterschied zwischen den AM2 EE, 90nm und 65nm CPUs. Aufgrund von Kosten und Verfügbarkeit, haben wir uns schlussendlich für den neuen AMD Sockel entschieden.


Socket A

A7N8X-E Deluxe V 2.0
AMD Geode NX 1750
1 GB RAM

Grundsätzlich kein schlechtes Ausgangssystem, da der Geode NX 1750 (1400 MHz) eine TDP von 14 Watt besitzt und bereits ab einer Spannung von 1,25 V betrieben werden kann. Das A7N8X-E Deluxe, als wahrscheinlich bestes Socket A-Board, wäre mit GB-LAN und 2x SATA die perfekte Kombination. Leider lässt das Board mit nForce2 Chipsatz und neuestem BIOS keine niedrigere VCore als 1,4 zu. Im Betrieb ergeben sich aus der hohen VCore ca. 65/85 Watt (Idle/Load) Stromverbrauch. Abgesehen davon sind Geode-Prozessoren und Socket A Mainboards nur noch sehr spärlich verfügbar und haben ein schlechtes Preis/Leistungs-Verhältnis.


Socket 939

MSI K8N-Neo2
3200+ Winchester
1 GB RAM

AMDs Winchester Kern wurde erstmals in 90nm gefertigt und kommt somit mit einer gesenkten TDP von 65 Watt aus. Neben leistungsfähigen Mainboards ist vorallem AMDs Cool'n'Quiet ein gutes Argument. Trotz Undervolting frisst das System unter Last mehr als 60 Watt. Die Gründe dafür sind der energiehungrige nForce3-Chipsatz und die zusätzlich benötigte Grafikkarte. Mit einem anderen Mainboard, z.B. ASRock 939NF6G, ist eine 939 CPU sicher eine gute Ausgangsbasis.

[pagebreak]Socket AM2[/pagebreak]

Für Leute, die kein ausrangiertes System als Ausgangsbasis haben, etwas mehr Leistung benötigen und/oder das effizienteste System haben wollen, ist ein AM2 geradezu optimal. AM2 ist der neueste AMD Sockel und vereint Energieeffizienz mit den schnellsten AMD Prozessoren, DDR2-RAM und allen aktuellen Schnittstellen. Seit Anfang 2007 werden auch die neuen 65nm Single Core-Versionen verkauft, die eine günstige Alternative zu den etwas teureren, und ebenfalls sehr interessanten EE-Versionen (Energy Efficient) bieten.

Wer der Ansicht ist, dass ein Dual-Core der "way to go" ist, sollte ebenfalls ein Auge auf die im Preis gefallenen EE-CPUs werfen. Die X2 EE-Modelle wurden vor kurzem mit 65nm Fertigungstechnik ausgeliefert. Leider wurde die TDP für den Brisbane-Kern nicht gesenkt, sondern nur an die 65 Watt der älteren 90nm Windsor EE-Versionen angepasst.

Im Desktopbereich ist der X2 3800+ EE SFF (Small Form Factor) der „Overkill“ in Sachen Energieeffizienz. Er kommt mit einer TDP von 35 Watt den mobilen Dual Core Prozessoren Turion 64 X2 und dem Core2Duo (Merom) ziemlich nahe, bzw. ist mit manchen Modellen sogar gleich auf. Auch von AMDs Sempron CPUs gibt es EE-Versionen mit 35 Watt. Diese sind aber genauso wie die X2 EE SFF sehr schwer zu bekommen und nicht gerade leistungsstark.

Um die ganzen Informationen über Kerne, TDPs, Fertigungstechniken und Energy Efficient etwas transparenter zu gestalten gibt es von AMD folgende OPN (Ordering Part Number) die für jeden Prozessor gilt:

A = AM2
D = Desktop / M= Mobile

Die TDP lässt sich anhand des dritten Buchstabens ablesen:

• ADDxxxxxxxxxx 35 Watt (EE SFF)
• ADHxxxxxxxxxx 45 Watt (65nm: 3500+ EE; 3800+ EE)
• ADOxxxxxxxxxx 65 Watt (EE)
• ADXxxxxxxxxxx 125 Watt (X2 6000+)

[pagebreak]AM2 Mainboards[/pagebreak]

Die energiesparendste Lösung ist auf jeden Fall auf ATIs und nVidias "Wattmonster" zu verzichten und auf µATX mit Onboardgrafikkarten zu setzen. Der Verbrauch eines Chipsatzes inklusiv Onboard-Grafik entspricht ca. 15/30 Watt (idle/load) und ist somit ungefähr mit einer Radeon 7000 zu vergleichen. Wer allerdings eine zusätzliche Grafikkarte benötigt (HTPC: HDMI; 1080p) kann sie mit den, in der Regel sparsameren, „All in One“-Boards genauso verwenden.

Empfehlenswerte Chipsätze mit VGA/DVI:

• nForce 430 MCP mit GeForce61x0
• VIA K8M890 mit Chrome9
• ATI Xpress 1150 ATI RS485/SB600 mit X300

Alle die noch ein bisschen Zeit haben, sollten den neuen AMD/ATI-Chipsatz AMD690G/V, mit einer Radeon X12x00, im Auge behalten.
Vor allem das stärkere X1250-Modell mit HDMI & DVI ist für HTPCs prädestiniert.

nVidias nForce-Serie wird immer ein horrender Energieverbrauch nachgesagt. Bei der nForce 4xx MCP-Serie liegt dieser aber nur 2-4 Watt über dem von VIA und ATI.

Hier noch eine Liste meiner engeren Auswahl:

• ASRock AliveNF6G-DVI
• Sapphire PURE Element Xpress 1150 PE-AM2RS485
• MSI K9MM-V K8M800
• Foxconn 6100M2MA-2.0-RS2H
• ABIT NF-M2S

Ich hab mich zugunsten der Leistung für ein ASRock AliveNF6G-DVI entschieden, da es nur minimal mehr Strom verbraucht als der ATI und VIA Chip. Neben VGA, DVI-D (Achtung: zu DVI-I Kabel inkompatibel), 4x DDR2 Slot (Max. 8 GB), SATA II RAID 0/1/5, GB LAN und 1x PCIe x16; 1x PCIe x1, bietet es noch einen optionalen Slot für einen HDMI-Ausgang.
Des Weiteren könnte man es mit einem alten Netzteil ohne 24pin Adapter betreiben, da es noch nicht der ATX 2.0 Spezifikation entspricht.

Falls ihr das AliveNF6G-DVI mit einem 65nm verwenden wollt und keine andere AM2 CPU zur Hand habt, solltet ihr euren Händler nach der BIOS Version und einem eventuellen Update fragen. Bei meinem Glück war V1.30 - vom Oktober 06 geflasht, welches den 65nm-Kern noch nicht kannte. Mit V2.0 läuft aber alles bestens.




[pagebreak]Praxistest[/pagebreak]

System:
ASRock AliveNF6G-DVI
1 GB RAM DDRII 667 MHz
20 GB Festplatte
LC Power 420 Watt (LC 6420GP)
3500+ EE 65nm | Geizhals.at
X2 3800+ EE 90nm | Geizhals.at
















Gemessen wurden die Werte mit einem Energiemessgerät von Voltcraft, welches ab 1,5 Watt eine Genauigkeit von 1% gewährleistet. Da es sich beim Test immer um die exakt gleiche Konfiguration handelt, sind die Ergebnisse und die resultierenden Differenzen exakt und somit vergleichbar.
Um die Prozessorlast zu simulieren wurde Orthos, basierend auf Prime95, im Small FFTs Test ausgeführt.


3500+ EE 65nm

Wie bereits erwähnt, wurde bei AM2 Single Core Prozessoren die TDP durch 65nm Fertigung auf 45 Watt gesenkt. Bei gleichem Takt und Spannung zeigt der Lima-Kern seinen Vorzug und benötigt im Leerlauf ca. 7 Watt und unter Last 8 Watt weniger als sein Vorgänger.




X2 3800+ EE 90nm

Anfangs war ich dem Dual Core Prozessor gegenüber etwas skeptisch. Als ich dann den Idle-Verbrauch gesehen habe war ich beeindruckt. Trotz höherer TDP nimmt er im Idle einem 65nm 3500+ noch ein paar Watt ab. Unter Last sieht das ganze erwartungsgemäß anders aus - hält sich aber in Grenzen.





Wer sich die Testergebnisse noch etwas ausführlicher ansehen will erhält die Möglichkeit auf spreadsheets.google.com.

[pagebreak]Undervolting: How To[/pagebreak]

Die einfachste Möglichkeit Energie zu sparen ist dem Prozessor etwas weniger Spannung zu geben. Dabei kann man nichts falsch machen oder zerstören – das System läuft stabil oder eben nicht. Es gibt zwei Varianten des Undervoltings - entweder ihr stellt die gewünschte VCore im BIOS ein oder ihr legt sie mithilfe von Software fest.

Wie so oft erweist sich eine Kombination von beidem als optimal. Sobald ihr nämlich die Spannung im BIOS senkt, könnte Cool'n'Quiet nicht mehr funktionieren bzw. wird die Änderung nicht akzeptiert.

Folgende Vorgehensweise ist also zu empfehlen:

• CPU-Z, Orthos/Prime und CrystalCPUID downloaden
• System mit default-settings starten
• mit CrystalCPUID die gewünschte VCore/Multiplikator festlegen
• Orthos/Prime starten (Stabilitätscheck)

Nachdem ihr die niedrigste Spannung mit dem gewünschten Takt eruiert bzw. erroriert habt, tragt ihr diese im BIOS ein.
Anschließend könnt ihr in CrystalCPUID die VCore und den Multiplikator für den Leerlauf festlegen. Zum Aktivieren der Einstellungen reicht F3 bzw. Function/Multiplier Management.

Das ganze könnte dann so aussehen:



Damit das Programm bereits mit aktiviertem Multiplier Management und minimiert startet, müsst ihr in die Autostartverknüpfung folgendes eintragen:

/RESI /CQ /HIDE



[pagebreak]Fazit[/pagebreak]

Abschließend bleibt zu sagen: Es gibt unzählige Möglichkeiten für einen Low-Power Rechner. Athlon XP Mobile-Mod, Pentium III oder gleich ein komplettes Mobile-System, um nur ein paar zu nennen. Das Verhältnis Preis/Leistungsaufnahme/Leistung sollte aber nicht zu sehr aus dem Gleichgewicht geraten. Und genau für dieses Segment bieten AMDs EE-CPUs eine perfekte Alternative.

Ich war ehrlich gesagt überrascht, dass ein X2 3800+ EE im Idle effizienter läuft, als ein 3500+ EE mit 65nm. Die maximale Leistungsaufnahme ist zwar deutlich höher, dafür bietet er auch wesentlich mehr Leistung.

Für einen besseren Homeserver, der hauptsächlich als File- & Streamingserver verwendet wird reicht ein 3500+ EE locker aus. Der Aufpreis zur Dual Core Variante lohnt sich aus Gründen zur Stromersparnis keines falls, da sie sich im Idle nur um 1-2 Watt unterscheiden. Wenn ihr noch zusätzliche Aufgaben wie Mediacenter, codieren und abspielen von 1080p Videomaterial plant, solltet ihr zu einem 3800+ EE oder schneller greifen.

ist gut gelungen!

Rmclock wäre vielleicht ein heißer tipp - das ist imho komfortabler als CrystalCPUID.

Einer von den neuen Lima-3800+-EE wäre sicher auch noch nett. Oder ist es ohnehin ein Lima-EE?
Auch ein Vergleich mit nem EE SFF wäre sehr interessant - vielleicht treibst du ja nochmal einen auf.

stimmt, sorry, da hab ich mich wohl irgendwie verschaut.

Allerdings gibts (zumindest laut geizhals) auch 65Nm EEs - wäre interessant zu wissen, ob die noch weniger verbraten!

Vielleicht gibts ja dann von dir V2 mit einem 690er Board und einem von diesen EE.

nice, ein thema über das man sich viel zu wenig Gedanken macht... ich kenne genug Leute die wenn sie sich einen neuen Rechner anschaffen ihr altes Mainsys zum Server umfunktionieren "weil's halt schon da ist" ohne darüber nachzudenken wieviel Saft es braucht - meistens war das vorher ein Gamer-Sys und dementsprechende Grakas werkeln da drinnen obwohl man sie gar nicht brauchen würde (und da sind heute 50W die verschwendet werden gar nichts), überdimensionierte Netzteile, teils weiter übertaktet usw.

wobei ich gar kein aktuelles Sys als Server brauche -> komme mit meinem silenced G4 400 Mhz locker aus... 24/7 Bittorrent und Router ist überhaupt kein Problem von der Leistung her

hm na, ich glaub da kannst nicht mehr viel rausholen.

aber es gibt unterschiede. ich hab 3-4 200 watt netzteile durchprobiert, leider hat nur eines davon funktioniert und das braucht mehr als das verwendete LC power 420.
man muss aber auch dazu sagen, dass das LC power sehr effizient ist. die herstellerangabe liegt bei 85 % und im standby braucht es 1-2 Watt.

wer ein altes netzteil anschließen will wird bemerken, dass entweder die zusätzliche 4pin leitung fehlt und/oder es keinen 24pin sondern 20pin stecker hat.
von 20 auf 24pin gibt es adapter und die zusätzliche 4pin leitung kann man sich selbst basteln:

wie schauts mit der lautstärke des lcpower 420w aus?

aber top find ich mal, dass du aufgezeigt hast, dass ein 65nm EE (SFF) nicht gravierend weniger saft braucht als der 90nm EE. dazu hab ich bisher im netz noch fast keine infos gefunden (nur low-end c2ds vs. EE SFFs).

was war deiner meinung nach das ausgereifteste board der 5 verschiedenen? dürftest ja alle ordentlich durchgetestet haben

aja, und am schluss darf ich noch auf meinen µatx am2 thread verlinken: http://www.overclockers.at/mainboar..._6-8sata_179727

http://geizhals.at/?fs=lc+power+420...amp;y=0&in=
laut dem review hast das greenpower genommen (ist auch das einzige mit sata anschlüssen)
empfehlung?

zwecks board werd ich dann wohl auch zum 690g ( http://geizhals.at/a243029.html ) greifen, obwohl das m2n-vm dh ( http://geizhals.at/a216401.html ) auch nicht schlecht wär.
stromunterschied dürft ebenfalls marginal (2-3w) sein, oder?

Zitat von HitTheCow

ich dann wohl auch zum 690g ( http://geizhals.at/a243029.html ) greifen, obwohl das m2n-vm dh ( http://geizhals.at/a216401.html ) auch nicht schlecht wär.
stromunterschied dürft ebenfalls marginal (2-3w) sein, oder?

Übrigens, beim ASUS M2A-VM HDMI ist HDMI, soweit ich es gelesen habe, nur auf einer Steckkarte und nicht onboard.