Energiesparender, effizienter Homeserver für Virtualisierung und DVB-Streaming

[tihnk]

Hallo zusammen,

mein Ziel ist einen möglichst energiesparenden, effizienten Home-Server zur Virtualisierung zu basteln. Dabei ist mir die Unterstützung von VT-d wichtig, da ich nach Möglichkeit gerne Hardware an Domains durchreichen möchte. Daneben sollen alle aktuellen Standards (AES, LowPower Modes etc.) geboten werden um eine gewisse Zukunftssicherheit zu haben - so 6-8 Jahre sollte das Teil schon halten. Deshalb auch ein Z97 Board, mit dem laut Intel auch die Broadwell 14nm CPUs laufen sollen (um ggf. 2016/2017 eine solche CPU einzusetzen).

Als Domains sind geplant:

• Router mit ~100Mbit NAT/SPI/IDS und >300Mbit WLAN NAT, evtl. VPN (OpenVPN/IPsec)
• SAT>IP bzw. DVB-Server (im Moment läuft auf meinem HTPC DVB Viewer Server, Alternative auf Linuxbasis gesucht...)
• Fileserver (Samba) mit 8-20 TB
• Apache/MySQL/PHP für Owncloud
• Proxy-Server
• evtl. HTPC-Ersatz mittelfristig, s.o.
• ...

Folgende Komponenten kommen nach meiner Einschätzung in Betracht:

Fractal Design Define Mini, schallgedämmt: 75 EUR
be quiet! Straight Power E9 400W ATX 2.4: 65 EUR
Intel Core i5-4590T, 4x 2.00GHz mit 35W TDP: 170 EUR
Scythe Shuriken Rev.B: 23 EUR
ASRock Z97M OC Formula: 130 EUR (laut ASRock wird VT-d unterstützt)
Crucial Ballistix Sport VLP 2x 8GB: 125 EUR
Crucial MX100 512GB, 2.5", SATA 6Gb/s: 175 EUR

Erweiterungsstufe 1:
Exsys EX-6074, 4x 1000Base-T: 140 EUR
Digital Devices DuoFlex S2 Octopus: 200 EUR

Erweiterungsstufe 2:
Western Digital WD Green 4TB, SATA 6Gb/s: 125 EUR
Crucial Ballistix Sport VLP 2x 8GB: 125 EUR

Basis: 750 EUR
Stufe 1: 340 EUR
Stufe 2: 500 EUR

Die SSD soll den Host beherbergen (hier ist noch nicht entschieden ob XEN oder KVM) sowie die einzelen Haupteile der Domains.

Laut meinen Internetrecherchen sollte das Basis-System im Idle bei etwa 20-25 Watt landen, haltet ihr das für realistisch?

Freue mich über Feedback und Verbesserungsvorschläge!

Das Startbudget sollte allerdings die 750 EUR nicht überschreiten...

 

[Shaav]

Der i5-4590T ist Blödsinn. Nimm den normalen i5. Von der Lühlung her ist das kein Problem.

als Kühler lieber sowas in der Richtung:
http://geizhals.de/cooler-master-hyper-tx3-evo-rr-tx3e-22pk-r1-a684740.html

 

[tihnk]

Danke. Du meinst: "gleicher Preis, mehr Leistung bei Bedarf" bei den normalen CPUs? Ich hatte mit einer BOINC-Domain oder ähnlichem geliebäugelt, da macht es dann schon einen Unterschied ob ich 35W oder 85W TDP habe...

Was den Kühler angeht: Das Gehäuse unterstützt 160mm hohe Kühler, da sind die 135mm schon etwas eng, oder?

 

[Sil3nTst0RM]

Hab in meinem Define Mini den "Arctic Cooling Freezer Xtreme" mit 131mm Höhe verbaut. Wieso sind 135mm "eng", wenn 160mm passen??

 

[tihnk]

Naja, 15mm Spiel sind nicht viel. Dachte ich. Ich hab irgendwo gelesen, dass man dann seitlich keinen Lüfter mehr installieren könnte (weiß allerdings nicht mehr, ob das bei diesem Gehäuse der Fall war).

 

[Sil3nTst0RM]

Seitliche Lüfter bringen eh kaum was und wenn es keine Grafikkarte zum Belüften gibt noch weniger...

sind btw 25mm.

 

[CubeID]

TDP nicht mit Verbrauch verwechseln!
TDP ist die maximale Abwärme, sprich was der Kühler im Extremfall abtransportieren muss.
Da die Core i CPUs im Idle sich runtertakten und an allen Ecken Strom sparen sollte man wirklich schauen ob ein T-Modell Sinn macht, viel (wenn überhaupt) werden sie sich bei gleichen Lastbedingen nicht schenken.

 

[tihnk]

@Sil3nTst0RM: Recht hast du!

@CubeID: Da gebe ich dir recht, allerdings dürfte doch in erster Näherung die Abwärme auch dem Stromverbrauch entsprechen, oder? Wenn ich nun ein System habe mit 35W und das voll auslaste, sind es ~35W Leistung, eine normale CPU mit 85W erreicht bei 0,7GHz mehr eine mehr als doppelte so hohe Abwärme... Eine 85W TDP CPU wird doch unter Volllast keine 35W brauchen, oder?

Mir sind beide Werte wichtig, Idle (wobei ich da eigentlich meine Zweifel habe, dass der Rechner dauerhaft im idle ist) und die maximale Leistung.

 

[CubeID]

Die 85W (Abwärme) erreichst du bei dem vielleicht wenn Prime auf allen Kernen läuft, im Normalbetrieb glaube ich wirst du das kaum schaffen.
Verbrauch steht da nochmal auf einer anderen Tafel.
Entscheidend ist meiner Meinung nach der Idle-Verbrauch, sowie dann die Leistung-pro-Watt.
Im Idle gibt es nicht einmal zwischen Dual- und Quadcores bei Intel einen Unterschied, wie soll da ein etwas langsamer getakteter Quad sich da unterscheiden, zumal da die Features identisch sind.
Wenigstens ist der Preis nicht mehr so unterschiedlich wie bei den ersten Core 2 Sparmodellen.

Zu einem S oder T Modell würde ich nur greifen wenn es thermisch nicht anders geht. Hat man etwas Raum für (einen) große(n), langsam drehende(n) Lüfter sowie einen etwas größeren CPU-Kühler als den Boxed sind die normalen Versionen meiner Meinung nach im Vorteil.
Bei Bedarf durch den höheren Takt mehr Leistung, was kurzzeitig mehr Strom braucht, dafür bist du schneller wieder im Idle.

Bei Tom's Hardware hatten sie das Spiel mal mit einem Atom gegen andere CPUs gemacht. Durch die geringe Leistung, damals bedingt dich die wenigen Features und die In-Order Technik war er am Ende langsamer und hat dabei noch mehr Strom verbraucht.

Schau lieber nach einem Board wo du die Spannungen schön einstellen kannst, da ist vermutlich mehr drin als mit einem T oder S.

 

[Shaav]

TDP hat nichts mit Stromverbrauch zu tun.

Beispiel:
https://www.computerbase.de/artikel...-e3-1231-v3-nachfolger-1230-test.2464/seite-5

Intel Xeon E3-1230 v3
Idle: 42W
Cinebench: 109W
-----------------------------
Differenz: 67W / 80 TDP


Intel Core i3-3220
Idle: 45W
Cinebench: 71W
-----------------------------
Differenz: 26W / 55 TDP


Intel Core i7-4960X
Idle: 68W
Cinebench: 160W
-----------------------------
Differenz: 92W (Idle-Verbrauch gut 20W höher) / 130 TDP

 

[tihnk]

Eine alternative CPU wäre diese hier:
Intel Core i5-4570, 4x 3.20GHz: 165 EUR

Wobei mir 45W idle schon zuviel wären, in einigen Threads und z.B. in der c't finden sich Zusammenstellungen mit teils deutlich unter 20W...

Kennt jemand das Board? ASRock, MSI und Fujitsu wird allgemein ja unterstellt, dass sie die eher energiesparenderen MBs herstellen zur Zeit. Wie verhält sich das mit dem neuen Z97-Chipsatz?

@Shaav: Sind diesen Vergleichswerten faire Bedingungen zugrunde gelegt worden? D.h. wurde immer nur (und ausschließlich) die CPU getauscht, bei sonst identischen Einstellungen und Systemen? Bei deinen Werten ist auffällig, dass zwischen TDP und Cinebench-Wert bei E3 und i7 ziemlich genau 30W liegen, und bei i3 lediglich 16W. Ist das dem sonstigen System geschuldet? Andernfalls vergleicht man ja Äpfel mit Birnen bei solchen Zahlenwerten. Existiert denn ein Cinebench-Vergleichs-Test mit einem i5-4590T und einem i5-4590? *such*

Ein Leistungsvergleich der beiden baugleichen CPUs und der Alternative. Macht leistungstechnisch schon so 20-40% aus.

Interessant wäre jetzt hier noch die benötige Leistung (Strom) und die verbratene Energie...

 

[CubeID]

20W im Idle wirst du glaube ich nicht schaffen. Spätestens wenn die TV-Karte, Platten und nochmal mehr RAM-Module drin sind würde ich eher Richtung 40W rechnen. In dem Thread bei Meisterkühler kommt er mit 32GB RAM und 3x4TB auch auf 37W...

Nach etwas suchen würde ich 2-4W je RAM-Modul tippen, bei 4 Modulen hast da schon einmal locker 8W. Sind 32GB wirklich nötig?
Die 20W bei c't sind Labor-Werte, nur eine SSD, am besten nur ein RAM-Modul, keine zusätzlichen Erweiterungskarten und das geht.
Um zu sehen wie viel der Verbrauch sich bei den Boards unterscheidet ok, vom Realbetrieb denke ich aber etwa soweit entfernt wie die Werksangaben beim Spritverbrauch der Autohersteller - machbar, aber nur unter optimialen Bedienungen.

Beim Mainboard - mehr Features = mehr Stromverbrauch. Einige Features kann man deaktivieren, ob der Verbrauch dann in dem Maße sind wie wenn das garnicht vorhanden ist bezweifel ist fast.
Fraglich ob du ein Z97 Board brauchst, ob sich bei Broadwell so wirklich viel tun wird?
30% weniger Verbrauch bei der CPU schaffen sie vllt, aber wenn man 5-8W (Idle) nur für die CPU rechnet/annimmt sind 30% dann irgendwo um die 2W Ersparnis... das Mainboard wird durch eine neue CPU kaum sparsamer werden.

Beim Netzteil würde wahrscheinlich ein 300W schon locker reichen, je nachdem ob du mit den Anschlüssen auskommst.

Zu den Werten von Shaav.
Der i3/E3 sind LGA1150-CPUs, der i7 4960x ein LGA2011. Die unterschiedlichen Plattformen werden schon mit den größten Verbrauchsunterschied ausmachen.
Vom Idle liegen der i3 und E3 wie gesagt fast gleich auf.

Edit:
Deine Frage im Startpost: Laut meinen Internetrecherchen sollte das Basis-System im Idle bei etwa 20-25 Watt landen, haltet ihr das für realistisch?
-> Basis vllt machbar, mit Erweiterung später nein

 

[vilbel]

Dabei ist mir die Unterstützung von VT-d wichtig, da ich nach Möglichkeit gerne Hardware an Domains durchreichen möchte.

Und da möchtest du ein Mainboard mit Z97-Chipsatz? Wie du unten siehst, kommt es auch auf den Chipsatz an. Und deshalb würde ich dir in deinem Fall zu einem Server-Mainboard raten.

"Intel erlaubt die Nutzung von VT-d nur bei gewissen Kombinationen von Prozessoren und Chipsätzen, etwa bei Server-Produkten der Baureihe Xeon. [...] Leider ist das Vorhandensein einer VT-d-Option im BIOS-Setup kein sicheres Zeichen für korrekte Unterstützung. Und selbst auf VT-d-tauglichen Plattformen funktioniert die Technik nicht immer bei jedem einzelnen PCI-Express-Steckplatz."

Quelle: http://www.heise.de/ct/hotline/System-mit-VT-d-2055739.html

 

[tihnk]

Darum wäre es umso interessanter, ob jemand schon mit diesem Board VT-d nutzt... Laut meinen Recherchen soll ASRock da recht zuverlässig sein, was aber (da hat vilbel recht) keineswegs eine Garantie ist.

Bzgl. der Server-Ausstattung: Da scheitert es leider sowohl an "energiesparend" als auch an meinem angestrebten Budget (750€). Außerdem soll der Rechner auf mATX Basis sein um keine riesige Kiste hier stehen zu haben.

Mein Motto: effizient, sparsam, praktisch, klein aber mit allem was man für einen VT-Server eben braucht.

@CubeID: Die Alternative wäre ein Q87 Board, bei dem laut Intel offiziell VT-d Support existiert. Da gibt es dann von ASRock aber nur eins: ASRock Q87M vPro, wobei hier der Nachteil ist, dass es lediglich einen PCIe >1x hat (und evtl. zwei 4x notwendig sind). Außerdem entfällt dann die 14nm Technik. Die 16GB, später 32GB, halte ich für notwendig, wenn alle Domains laufen. 4GB Host plus 4-8GB je Domain...

Richtig geil fände ich ja dieses Board: Supermicro A1SAM-2750F, nur leider fehlt hier VT-d Support (was ich als krasses Fehldesign sehe...).

Edit: Ein be quiet! System Power 7 300W ATX 2.31 würde theoretisch auch reichen (unterstützt C6- oder C7-Energiesparmodi). Wo ist der Unterschied zwischen ATX 2.31 und ATX 2.4?

 

[mauorrizze]

Noch ein paar Anregungen, unsortiert :

- S/T-Version einer Intel CPU finde ich selten sinnvoll, hab selber nur eine weil ich günstig ran kam und die Leistung reicht. Die CPUs sind leider nicht selektiert und verbrauchen IDLE das gleiche, die künstliche TDP-Schranke kann man mit manchen Mainboards auch bei den normalen CPUs erreichen.

- Z-Chipsätze unterstützen fast alle VT-d, insbesondere ASRock und MSI, bei H* manche ASRocks. Hatte mal Q* von Intel, die waren besonders stromhungrig, würde ich nur empfehlen wenn du mit vPro was anfangen kannst (via Netzwerk ohne Monitor ins Bios)

- Bei Consumer-Boards, auch bei den Q67-Boards von Intel hatte ich Probleme mit dem Durchreichen mancher Karten, die kein "MSI" können und auf IRQ angewiesen sind. Weiß nicht ob Xeon-Boards da grundsätzlich besser vorgesort haben aber ich glaube nein, bei VT-d kommt es immer auf alle Komponenten an wie gut es geht, aber meine Vermutung ist dass ein teureres Board nicht automatisch vor Problemen schützt, am besten auf Erfahrungsberichte stützen oder flexibel bleiben.

- Wenn du anfangs im Bereich um die 20W idle landen willst kommst du mit 400W ATX vermutlich nicht hin, bei 5% Last sinkt die Effizienz selbst bei 80+ Platinum nochmal ordentlich. Für diesen Bereich lohnt picoPSU, aber wenn Festplatten dazu kommen sind die gleich auf und du hast mit ATX/SFX mehr Reserven.

- Beim Energieverbrauch von Mainboards gilt wie schon gesagt weniger Features ist besser, aber bessere Spannungswandler helfen auch. Bei den Z77 ist z.B. das MSI Z77A-GD65 sehr gut dabei gewesen. Wenn du ein H-Board mit bestätigtem VT-d-Support findest wären aber bestimmt weniger Watt drin. Laut ASRock können ihre Boards in der 8er Generation B85, H87, Z87 und Q87 VT-d. (xen VT-d Liste)

- Ein Atom/Celeron macht spätestens beim Virtualisieren vermutlich weit weniger Spaß, selbst wenn er VT-x/-d kann.

- Kann dir zwecks TV-Karte TVHeadend (für Linux) empfehlen. Hatte ich früher mit einer DVB-C-Karte im Einsatz, das Webinterface ist nicht das schönste, aber hey es gibt eins, hatte den schnellsten Sendersuchlauf den ich je gesehen hab und das Programm streamt die Sendungen im ganzen Heimnetz! Plugins zum Empfangen gab es damals für z.B. XBMC, notfalls im Browser oder mit VLC gucken.

- iGPU oder ganz ohne Grafikkarte? Z.B. E3-1230v3 spart ein paar Watt wegen der nicht vorhandenen iGPU, aber die meisten Boards starten ohne Graka nicht. Serverboards haben meist eine simple VGA-Lösung integriert.

- E3 Xeon mit Supermicro-Board, Vertex 4 SSD und picoPSU verbraucht 21W: http://www.servethehome.com/Server-detail/intel-xeon-e3-1230-v3-review-haswell-xeon-benchmarks/
(wäre stromsparend, am VT-d-geeignetsten, fernwartbar, aber auch teuer allein wegen ECC )

 

[tihnk]

Danke, mauorrizze, für deine vielen Ideen.

Im Grunde ist für mich die Frage ob normal oder T nicht wirklich entscheidend, sofern eben idle niedrig liegt und ich den Fall nicht habe, dass das System 365 Tage bei 80-90% arbeitet. Dann nämlich wäre ein T wohl schon im Vorteil vom Stromverbrauch her (schlicht weil das Argument, eine schnellere CPU ist schneller fertig nicht mehr zieht). Aber vergessen wir Boinc & Co...

Andererseits ist ein i5 der 45er Serie mit meinen Aufgaben hoffnungslos unterfordert. Im Grunde würde ein i3 auch reichen, nur da gibt es kein VT-d. Daher habe ich eher zum T-Modell tendiert.

Aber das stimmt schon, ob Broadwell soviel reißt, ist eher unwahrscheinlich, dafür aber 200 EUR ausgegeben... Vermutlich reicht auch ein Q87 oder vielleicht sogar ein H87. Das mit den Erfahrungsberichten ist leider sehr schwierig, da da oftmals die Rev. bzw. Firmware-Version nicht angegeben wird oder das Board nicht mehr verfügbar ist... und ich möchte ein modernes Board einsetzen... von daher bleibt sicherlich ein gewisser Unsicherheitsgrad...

Thema Spannungswandler: Woran erkenne ich "bessere"?

Viele der Z97 Features sind für mich unnötig (daher finde ich die Atom-Server-Boards so toll), ich brauche keine 3 GraKa Ausgänge und 25 USB Anschlüsse usw..... Wichtiger wären 2-3 Gbit LAN (ich weiß, Server-MB...). iGPU kann, muss aber nicht, wahrscheinlich gibt es aber keine andere Wahl.

Das Netzteil ist ja leider immer ein großes Thema bei stromsparenden PCs... PicoPSUs gehen IMHO nur bis 100-150W, gute Netzteile fangen erst bei 300W an. Ich bräuchte eins, das zwischen 30W und 200W im effizienten Bereich >90% liegt. Andererseits sollte es schon 250W können. Nur sowas, gibbet nicht, oder?

Warum denkst du, machen die Avoton keinen Spaß beim Virtualisieren (wenn sie VT-d hätten)? Ich habe vor 6/8 Jahren einen AMD Phenom 940er mit 4x3GHz für 6-7 Domains verwendet, der lief echt prima, und die modernen Avotons liegen doch soweit von den 6/8 Jahre alten Phenoms nicht weg... s.o., ich denke eher, dass der i5 total unterfordert wird...

Danke für den Tipp mit "TVHeadend", werde das mal verfolgen. Alternativen sind aber willkommen, ich denke momentan über Sat-over-IP nach, perspektivisch an einen neuen Flat-TV und dann den Verzicht auf meinen HTPC (der noch auf Phenom 945er Basis ist = Idle 45-60W).

Xeons wären toll, aber leider sind die stromsparenden Modelle sauteuer und damit nicht im Budget (außerdem auch hier: die wären total unterfordert)... ECC halte ich für meine Zwecke für unnötig, RAID auch eher als unnötigen Overhead (hab dieses Thema schon hinter mir, ein gutes Backup-NAS im Keller ist da viel sinnvoller).

 

[vilbel]

Thema Spannungswandler: Woran erkenne ich "bessere"?

Du meinst wohl welche, die resistenter gegen hohe Temperaturen sind? Ich habe dies bezüglich noch nichts konkretes in irgendwelchen Spezifikationen gesehen. Meist werben die Hersteller mit extra haltbaren Kondensatoren oder MOSFETS.

Zum Beispiel:
1. http://www.asus.com/Motherboards/Z97WS/
2. http://www.asus.com/Motherboards/SABERTOOTH_Z97_MARK_1/
3. http://www.asus.com/Motherboards/GRYPHON_Z97_ARMOR_EDITION/

DIese Boards haben laut Spezifikation alle sehr hochwertige High-End Komponenten verbaut. Jedoch muss dazu gesagt werden, dass alle drei kein VT-d unterstützen, weil...
1. Z97 Chipsatz verwendet wird
2. es so wie so laut BIOS nicht vorgesehen ist


Von "extra guten Spannungswandlern" hingegen habe ich noch nichts gelesen. Auch hier gilt, egal um welche Güteklasse es sich handelt: Je Kühler, desto länger ist die Lebensdauer. Deshalb sollte möglichst ein Board mit guter Kühlung her. Die drei genannten Boards haben allesamt eine gute Kühlung. Als vierten Kandidat könnte man hier noch das Asus Z97 Deluxe nennen, wobei auch hier kein VT-d möglich ist.
Also bleibt folglich nur: Ein Server-Mainboard mit X79/X99 Chipsatz oder eines mit Q87 Chipsatz.

Andererseits ist ein i5 der 45er Serie mit meinen Aufgaben hoffnungslos unterfordert. Im Grunde würde ein i3 auch reichen, nur da gibt es kein VT-d. Daher habe ich eher zum T-Modell tendiert.

Und wie wäre es mit einem Core i7 4785T? Der dürfte aufgrund des stark gesenkten Takts auch stromsparend sein, ist jedoch viel zukunftssicherer. Und der unterstützt auch VT-d. Immerhin hast du in deinen Ausführungen keine dedizierte Grafikkarte gelistet. Und allein das reduziert schon mal den Stromverbrauch.

 

[CubeID]

Und wie wäre es mit einem Core i7 4785T? Der dürfte aufgrund des stark gesenkten Takts auch stromsparend sein, ist jedoch viel zukunftssicherer. Und der unterstützt auch VT-d. Immerhin hast du in deinen Ausführungen keine dedizierte Grafikkarte gelistet. Und allein das reduziert schon mal den Stromverbrauch.

Zwar geringer Takt, aber preislich auch mal knapp 100€ teurer. Wenn das im Idle 10W ausmachen würde (ich tippe auf weniger) wären es bei 26Cent/KWh knappe 23€ die man im Jahr spart.
Wenn die Leistung eines Quadcores (ggf. + HT beim i7) nicht gebraucht wird ist vielleicht der i5-4570T interessant.
Quasi ein i3 (Dualcore) + HT mit den Features des i5.
Zwecks Zukunftssicherheit würde ich einen i5 Quadcore Non-T/S nehmen. Verbraucht wenn überhaupt minimalst im Idle mehr, hat bei Bedarf aber mehr Leistung.

 

[tihnk]

Von "extra guten Spannungswandlern" hingegen habe ich noch nichts gelesen. Auch hier gilt, egal um welche Güteklasse es sich handelt: Je Kühler, desto länger ist die Lebensdauer. Deshalb sollte möglichst ein Board mit guter Kühlung her.

Ich habe damit keine Erfahrung, mir ging es um so eine "Überlegung".


Was die Z97 Chiptsätze angeht: ASRock bewirbt bei seinen Boards VT-d Unterstützung.

Ein i7 kommt nicht in Frage, schon wegen dem Preis. Ich brauche die Leistung schlicht nicht, selbst wenn er insgesamt effizienter ist. Wenn ich 365 Tage im Jahr 50% Last habe auf der CPU rechnet sie mehr - klar, verbraucht aber auch entsprechend mehr (meintwegen nur 40% weil effizienter). Das will ich aber nicht unbedingt, IMHO reicht der i5-4590T leistungstechnisch aus. Lediglich das "mehr" bei Bedarf ist eine Option, die man überlegen sollte.

Und leider nehmen sich die i5 CPUs preislich kaum bis gar nichts in dieser Leistungsklasse......

 

[tihnk]

Soweit erstmal vielen Dank an alle Poster!

Da die CPUs, die in Frage kommen, noch nicht wirklich gut lieferbar sind, habe ich ein neues Spielzeug gefunden, mit dem ich zwischenzeitlich spielen kann: das Raspberry Pi bzw. dessen (inoffizieller) Nachfolger Banana Pi!

Ich muss sagen, da läuft Owncloud echt überraschend gut drauf, ähnlich wie auf meinem Webspace aktuell! Das ist mit die kritischste Aufgabe, der Rest kann auch noch ein paar Tage warten.

Aber ich berichte, wie es weiter geht!