Low Power Ubuntu 22.04 Server

[daniel987]

Hi zusammen,

aktuell nutze ich einen Pi4 4GB und angeschlossener 1TB SSD als Ultra Low Power Server für folgende Dienste:

• Samba mit verschlüsselten Timemachine Backups
• Shairport für Apple Airplay 2 Streaming auf USB DAC
• Unifi Controller
• PiHole mit Blocking und DHCP
• kleinere PHP Scripts, die meine Umsätze in einer sqlite Datenbank verwalten

Ist natürlich headless. Mit der Performance bin ich voll zufrieden. Nun kommt aber der Spieltrieb in Kombination mit den günstigen Nvme SSD Preisen. 2TB um die 100€ gehen ja inzwischen. Gibts Pi4 Alternativen mit Nvme Schnittstelle, die ultra wenig Strom, vor allem im idle verbrät? Wichtig wäre vor allem alles unnötige wie wifi/bluethooth etc. hard zu disablen und Ubuntu 22.04 support. Ich bin aktuell beim Mele Quieter3C hängen geblieben, sorg mich da aber bissi um Treibersupport (vor allen bei den Energiesparmodi bei ssd und CPU…)

 

[0x8100]

siehe z.b. hier. der verbrauch war mit nvme + laufender hdd. mein pi mit 4GB braucht im idle 3-3,5W - da ist kein grosser unterschied. ubuntu 22.04 läuft ohne probleme. diese dinger (von dell/hp/fujitsu) findest du ohne probleme günstig auf ebay.

 

[ranzassel]

Nimm dir einen klassischen Mini-PC mit Intel oder AMD-Mobilhardware, z.B. Intel Nuc, die Zotac-Boxen etc. Da hast du keine Probleme mit der Hardware, das ist Massenware die natürlich auch von Ubuntu und Co. komplett unterstützt wird. Ggf. nimmst du vielleicht nicht den allerneusten Prozessor der gestern rauskam. Wobei ich selbst das als recht problemlos ansehen würde... Intel und Co. liefern ja selbst die Treiber für Linux.

Beim Nuc weiß ich auch aus eigener Erfahrung, dass sich sämtliche Hardware (Wifi, Bluetooth, Audio etc) im BIOS bereits deaktivieren lässt. Und er bietet auch eine Menge frei zugängliche Optionen was Powermanagement, CPU und RAM angeht.

Ich nutze einen ca. 4-5 Jahren alten i3-Nuc. Hab alles deaktiviert, was nicht benötigt wird und die CPU auf Stromsparen getrimmt... im Idle liegt der Nuc knapp unter 2 Watt. Nach oben geht er nicht über die 20 Watt. Das reicht für meine Zwecke also Samba Share und Backup-Zentrale (Daten jeden morgen einsammeln, Snapshots generieren, zentral verschlüsseln und auf die Cloud, eine SD-Card und ein lokales NAS zu verteilen).

 

[benneq]

Ich spendiere mal einen Link zum Mele Quieter3C: https://www.amazon.de/MeLE-Quieter3C-Lüfterloser-Computer-Vesa-Mount/dp/B0B73TR6TG

Was heißt bei dir denn Ultra Low Power? Hast du mal mit einem Strommessgerät geschaut, was dein Pi aktuell so verbraucht?

Ich habe hier einen "kleinen" Server stehen, mit Intel i3 12100, 2.5 Gigabit Ethernet, einer SATA SSD für das Betriebssystem und eine NVMe SSD für Daten. BIOS und Hardware optimiert (alles unnötige deaktiviert + Undervolting) und komme damit im Idle auf 9W. Der Server verbringt den Großteil seiner Zeit im Idle, daher ist mir dieser Wert so wichtig.

Allerdings läuft Alder Lake erst so richtig ab Kernel 5.19, also Ubuntu 22.10. Mit älteren Kerneln geht das System nur bis C3 - was in etwa 15W idle sind. Mit dem neuen Kernel bis C10, und ist damit genau so sparsam wie Windows 11 im Idle.

 

[ranzassel]

Ich habe hier einen "kleinen" Server stehen, mit Intel i3 12100, 2.5 Gigabit Ethernet, einer SATA SSD für das Betriebssystem und eine NVMe SSD für Daten. BIOS und Hardware optimiert (alles unnötige deaktiviert + Undervolting) und komme damit im Idle auf 9W.

9 Watt ist nicht optimiert. Im Idle brauchst du mit so einer Config keine 2 Watt, wenn du es ordentlich aufsetzt. Nutze einen deutlich älteren I3 ebenfalls mit SATA-SSD. Solltest du noch mal nachprüfen.

 

[DFFVB]

@0x8100 Interessant wie Du au fden Wert kommst, ich hab den 7050 mit i3 7100 und der zieht 11-13 Watt....

 

[benneq]

Im Idle brauchst du mit so einer Config keine 2 Watt

Es ist halt kein NUC, sondern ein kompletter µATX PC. Ich weiß, dass ich noch knapp 1W rausholen kann indem ich den Lüfter auf dem Intel Boxed Kühler ausschalte im idle. Mit 1GbE statt 2.5GbE sollten noch mal 1-2W drin sein. Damit würde ich dann ca. auf 6W kommen, aber noch weiter runter? Ich wüsste jetzt nicht was ich ohne Hardware Wechsel noch verbessern könnte.

EDIT: Ich habe gerade mal auf 1GbE umgestellt. Das bringt im Idle ca. 1W (bzw. effektiv 2W, weil der Switch dadurch auch 1W mehr zieht). Vielleicht gibt's ja eine Möglichkeit, um den Port im idle zu drosseln, damit man das umgehen kann?

Evtl. könnte man die IGPU noch im BIOS deaktivieren, aber die braucht mein Video Transcoder ab und zu mal.

EDIT2: Unter Ubuntu habe ich ausschließlich "powertop --auto-tune" ausgeführt. Vielleicht gibt's ja auch hier noch andere Empfehlungen, die noch zusätzlich was bringen können.

ich glaube die c-states waren per-default im bios aktiv.

Die Erfahrung habe ich bisher noch nie gemacht. Standardmäßig stehen die eigentlich überall auf "Auto", was dann dazu führt, dass für maximale Kompatibilität gesorgt wird, wodurch nicht alle C-States aktiviert werden. In meinem BIOS musste ich explizit alle auf "Enabled" stellen, um den maximalen Effekt rauszuholen.

 

[0x8100]

@DFFVB kann mich nicht erinnern, was besonderes eingestellt zu haben. ich glaube die c-states waren per-default im bios aktiv. kann auch leider nicht nachschauen, der steht jetzt ein paar hundert kilometer entfernt. nur der unterschied g4400t <> i3-7100 sollte ja nicht soviel ausmachen.

 

[daniel987]

Oh cool. Danke für die ganzen Antworten. Ich ziele auf 3-5 watt idle. Das alte CPUs wegen Treibersupport eventuell sparsamer sein können war mir nicht so klar. Ich dachte immer, dass wegen der üppig dimensionierten Netzteile bei Nuc und Co. viel wieder verloren geht. Und oft kommt in den Consumer-Reviews bei Nuc ja um die 10 Watt idle raus. Wahrscheinlich dann wohl nicht headless und ohne Optimierungen. Also meint ihr, dass man z.B. den Intel Nuc 11 mit nvme ssd im Idle auf die 3-5 Watt bekommen könnte? Von mir aus auch mit Ubuntu Server 22.10. Peak ist mir ziemlich egal, das ist sehr selten.

https://www.idealo.de/preisvergleich/OffersOfProduct/201916473_-nuc-11-bnuc11atkc40002-intel.html

 

[benneq]

Wahrscheinlich dann wohl nicht headless

Bei meinem System habe ich (fast - ich würde es Messtoleranz nennen) keinen Unterschied gesehen, wenn ich das HDMI Kabel abgezogen habe. Aber(!) was mich extrem verwundert hat: Als ich Maus und Tastatur abgeklemmt habe, ging der Verbrauch um 6W runter. Die Geräte sind zwar beleuchtet, aber die kann man ja abschalten und es hat keinen Unterschied gemacht.

üppig dimensionierten Netzteile

Das ist natürlich auch noch so ein Punkt, dem meine 9W geschuldet sein können. Ich habe eine 200W PicoPSU und ein günstiges 120W Netzteil daran. Das System kommt unter Prime95 auch tatsächlich auf knapp 120W (an der Steckdose) Aktuell habe ich leider keine anderen Netzteile hier, um das mal gegenzutesten, wie viel Unterschied hier ein kleineres / effizienteres Netzteil macht.

Ich lausche hier dann mal gespannt weiter

 

[0x8100]

Als ich Maus und Tastatur abgeklemmt habe, ging der Verbrauch um 6W runter.

wahrscheinlich war dann gar kein usb-gerät mehr angeschlossen und der gesamte usb-controller konnte in den energiesparmodus gehen. aber erstaunlich, dass das soviel ausmacht. bei meinem verlinkten g4400t waren es mit hdmi auch 1-2W mehr.

 

[CubeID]

Ich bin von einem Pi4 8GB auf einen Fujitsu Futro S740 gewechselt. Der Pi brauchte mit Raspian, einer handvoll Container und Zigbee-Dongle (und ohne USB-SSD) etwa 2,5W, der Futro jetzt mit 2 SSDs (M.2 SATA und M.2 NVMe), 16GB RAM, dem Zigbee-Dongle, Promox und 3 VMs etwa über 4W im Idle. Leer, ohne Container/VMs/Zigbee-Dongle/zusätzlicher SSD, lag der Pi bei 1,9W, der S740 bei 2,4W.
Den Futro gibt es gebraucht mit 8GB RAM fur 50-60€, Alternative wäre ein Dell Wyze 5070.

 

[BitTom64x]

Und wie viel Watt brauchte der Pi4 bei voller Last und jezt der Futro S740?

 

[DFFVB]

Puh die CPU vom Futro ist aber auch schon on the edge zum zu alt sein...

 

[CubeID]

Und wie viel Watt brauchte der Pi4 bei voller Last und jezt der Futro S740?

Kann ich dann gern mal testen, den Pi habe ich gerade nicht mehr angeschlossen.

Puh die CPU vom Futro ist aber auch schon on the edge zum zu alt sein...

Klar, nicht die neuste CPU, hätte auch nix gegen einen N5095/5105 oder N6005, wenn man da mal schaut was die kosten? Der Futro auch passiv gekühlt, was bei den kleinen System oft nicht der Fall ist.
Die CPU vom Pi4 ist nochmal 2-3 Jahre älter (2015). Als einen kleinen Server und wenn man kein GPIO braucht ist er IMO dennoch die bessere (und günstigere) Wahl im Vergleich zu einem Pi4.

 

[CubeID]

Nachkommastellen kann ich auf die Schnelle nicht liefern, dafür müsste ich die Büchsen länger laufen lassen bzw. mir nochmal ein anderes Messgerät ausleihen. Der Pi4 8GB (Revision 1.4) läuft jetzt interessanterweise mit 1,8GHz bei Volllast statt 1,5GHz, dachte die Taktanhebung wäre der Rev 1.5 vorbehalten.
Beide headless, im Pi eine 64GB SD-Karte + NIC, beim Futro eine 16GB M.2 SATA + 8GB RAM + NIC.
Der Pi braucht 5W, der Futro 8W.

 

[daniel987]

Sind krass gute Werte für den Futro. Selbst unter Last nur 8 Watt ist nix. Der Pi hat ja auch deshalb weniger Watt, weil er langsamer ist. In der Realität muss der Futro, dann vermutlich kürzer auf Full sein. Ich schwank trotzdem noch ein bisschen zwischen dem und nem aktuellen NUC. Sobald da mal was in den Kleinanzeigen kommt, schlag ich wohl zu. Oder vl. opfer ich mich auch für die Community und test den Mele für euch. Wenn die Settings und alle C-States verfügbar sind, sollte da mit gutem Anker Netzteil Potential bestehen.

 

[CubeID]

Bin auch mega zufrieden mit dem Futro, Verbrauch top, passiv gekühlt, per Adapter 2,5" SATA oder NVMe möglich ... schon sehr stark für das Geld. Einzig dass er "nur" einen RAM-Slot hat und man so auf 16GB "limitiert" ist ist etwas schade, aber das ist jammern auf extrem hohem Niveau 😅
Hast du ein Link zu dem System was du meinst?
Beim NUC könnte es knifflig werden wenn man noch eine 2. SSD reinbauen will, zumindest die kleinen Pentium und Celeron haben offifziell keinen 2. Slot in irgendeiner Form. Ich hatte/habe die auch schon im Auge gehabt, aber nie was dazu gefunden ob es z.B. wie beim Futro mit Adaptern im "WLAN-M.2-Slot" geht. Der NUC mit J5005 von einem Kumpel, mit 16GB und einer 2,5" SATA-SSD, war glaube ich auch nicht so sparsam, der ging schon eher in Richtung 10W bei noch nicht kompletter Volllast. Und auch leider nicht passiv gekühlt...

Bei den aktuellen Preisen für die Pi4 müsste man die eigentlich verkaufen, da könnte ich wahrscheinlich den Futro, den 16GB, und großteils die 2TB NVMe refinanzieren 😂

 

[daniel987]

Ja passiv oder zumindest fast nie Lüfter an, find ich auch wichtig. In den Testberichten, die ich bisher las, standen auch immer so um die 10 Watt idle für Nucs… Somit wäre der Futro die rational beste Wahl. Ich brauch ziemlich sicher keine zweite SSD und auch kein gpio etc. Beim Mele wäre der Charm, dass wirklich exakt eine nvme reinpasst, die nativ angebunden ist. Und weil passiv müssten die wie beim Futro auch auf weniger Wärme -> weniger Stromverbrauch optimiert haben. Wäre natürlich unnötige Spielerei wegen neuer CPU und Machbarkeit und so. Der Preis in Kombination mit nvme ist völlig far off und kommt durch Stromverbrauch niemals wieder rein. Vergleichbare mini Pcs mit der CPU brauchen 5 Watt im idle und gui/wlan/bluethooth an - also ohne Optimierungen.

Mele
NUC 11

 

[CubeID]

Also für 300€, puuuh, zwar schon ein nettes Teil, da würde ich dann aber vielleicht doch noch die paar € zusammenkratzen und mir einen NUC mit i3-1220p holen. Leider auch nicht passiv, aber nochmal ne gaaaanz andere Leistungsliga. Oder vielleicht der GIGABYTE Brix Extreme GB-BEi3(H)-1220 ... aber auch wieder teurer.

Einen 2. Slot für eine SSD brauchst du aktuell nicht, wenn man ihn in der Zukunft hat schadet es aber auch nicht 😉

Ansonsten wiederhole ich mich 🙈 : Der Futro ist als kleiner Server für den Preis und die Leistung kaum zu schlagen.