[Guide] Ultra Low Power x86 Homeserver | 1G 2,5W Idle

[ct100]

Man nehme:

- Mini-PC mit AMD Strix Point APU und verlötetem LPDDR5X Arbeitsspeicher. Die APU ist monolithisch und im TSMC N4P Prozess hergestellt. Durch das moderne Herstellungsverfahren und dem im Vergleich zu normalem DDR5 SO-DIMM wesentlich effizienteren Arbeitsspeicher hat das Gesamtsystem eine sehr geringe Idle-Leistungsaufnahme.
- PCIe M.2 SSD(s) mit möglichst niedrigem Idle-Verbrauch im PCIe ASPM L1 Modus und funktionierendem APST (Autonomous Power State Transition).
- 19V DC Netzteil mit sehr hoher Effizienz im Low-Power Bereich unter 5W.


In meinem Fall habe ich mich für folgende Komponenten entschieden:

- Beelink SER9 Pro AMD Ryzen AI 9 HX 370 32GB Mini-PC inkl. HuntKey HKA12019063-0A3 120W 19V Netzteil
- 2x Samsung 990 Pro 4TB M.2 2280 PCIe SSDs


Konfiguration:

- Windows 11 24H2 mit Hyper-V
- Aktueller AMD Chipsatz Treiber
- Aktueller Realtek Ethernet Treiber (Energy Efficient Ethernet muss manuell im Treiber aktiviert werden!)
- PCIe ASPM L1 aktiv (Energiesparplan PCI Express: Maximale Energieeinsparungen)
- BIOS Default Einstellungen (Balanced 54W TDP), kein Untervolting o.ä.
- Lüfter auf ~450RPM im Idle reduzieren (per BIOS oder Software)
- Interner Lautsprecher und Mikrofon-Array physisch getrennt
- Nur 19V DC Power und Netzwerkkabel (1G Verbindung, 1m Kabellänge) angeschlossen


Ergebnis:

- Stromverbrauch (An der Steckdose gemessen, Messgerät AVM FRITZ!DECT200, Messgenauigkeit +/- 100mW)

Idle:

100% CPU-Last:

Wer 2.5G Ethernet statt 1G verwenden will muss mit 0,3W bis 0,7W (ohne EEE) Mehrverbrauch im Idle rechnen.


Fazit:

- AMD Strix Point bietet aktuell den besten Idle-Verbrauch für einen Homeserver bei gleichzeitig sehr hoher CPU und GPU-Leistung.

- Mit einem komplett passiven Strix Point System und weiteren Optimierungen ist wahrscheinlich unter 2W Idle möglich.

- Durch den sehr hohen Preis für AMD Strix Point (SER9 kostet aktuell 1100€) lohnt sich ein Upgrade eines bestehenden Systems nur um Strom zu sparen kaum. Diese Situation wird sich wohl erst mit dem Erscheinen von günstigen AMD Krackan Point Mini-PCs verbessern.


Sonstiges:

- Der Beelink SER9 hat im Vergleich zu anderen Strix Point Mini-PCs mit Abstand die beste Kühllösung. Es ist sogar möglich im Idle den CPU-Lüfter komplett abzuschalten. Doch leider steigen dann durch das oben geschlossene Gehäuse die CPU Temperaturen auf ~65°C (bei 20°C Raumtemperatur), was die Effizienz verringert und die Ersparnis des nicht laufenden Lüfters zunichte macht. Am besten ist es den Lüfter mit minimaler Drehzahl (400-500RPM) im Idle laufen zu lassen, was die CPU-Temperaturen bei 30-35°C hält.

- Der Beelink SER9 ist auch ohne laufenden Lüfter nicht lautlos. Das Spulenfiepen (ohne Lautsprecher) ist bei absoluter Stille ab ca. 3m Distanz mit guten Ohren nicht mehr wahrnehmbar.

- Der im Beelink SER9 verbaute interne Lautsprecher ist eine absolute Fehlkonstruktion, da die Verstärker-Platine auf dem Lautsprecher nicht abgeschirmt ist, und so das bestehende Spulenfiepen des Systems über den Lautsprecher signifikant verstärkt wird. Zum Glück kann man den Lautsprecher durch das Entfernen eines Flachbandkabels dauerhaft stilllegen.

- Das im Beelink SER9 verbaute Mikrofon-Array ist ein USB-Gerät und lässt sich durch das Entfernen eines Flachbandkabels dauerhaft ohne negative Effekte deaktivieren.

 

[Haldi]

Ach du heiliger Bimbam.
Das sind ja absolute Bestwerte. Hut ab AMD. Kein wunder kriegen die Laptops so gute Akku Laufzeiten hin.

BTW du hast 2x nVME verbaut?
Im Raid1? Oder schläft eine?

Aber Idle werte beiseite.
Wie siehts denn mit der Effizienz aus? Für was hast du das System geplant?
Wenn da mal par Sachen drauf laufen wie zbsp Home-Assistant und 5-6 docker Container das eine Grundlast anliegt, wie siehts dann wohl aus?

Aber ja.

Durch den sehr hohen Preis für AMD Strix Point (SER9 kostet aktuell 1100€)

Nicht Vertretet bar. Egal wie toll die sind.

 

[sch4kal]

Nächste Mission, Low Power NAS mit richtigem ECC RAM

 

[pwnbert]

Uhlala, das sind Ryzen 7700 Werte...


Da fühl ich mich mit meinen Cezanne Gurken ja direkt steinzeitlich... na gut, ich red mir die 128 GB ECC schön.

 

[Haldi]

Low Power NAS mit richtigem ECC RAM

Gibt es aufgelöteten ECC RAM?

Edit: müsste wohl schon.

LPDDR5X with enhanced ECC for automotive rises to the challenge

Micron Technology has been the global leader in memory and storage solutions in the automotive market for over 30 years. This success builds on our innovation and close collaboration with the ecosystem of automotive SoC vendors, OEMs and tier 1 suppliers.

www.micron.com

Aber wer verbaut sowas?^^

 

[ct100]

BTW du hast 2x nVME verbaut?
Im Raid1? Oder schläft eine?

Ja 2x Samsung 990 Pro 4TB NVME SSDs. 2x Lexar NM790 4TB wäre noch sparsamer gewesen, aber ich hatte die Samsung bereits von meinem alten Server.

Kein RAID. 1x Betriebssystem inkl. VMs und 1x für Daten.

Aber Idle werte beiseite.
Wie siehts denn mit der Effizienz aus? Für was hast du das System geplant?

Das System dient als zentraler Server für mehrere Android Clients (Tablets und TVs). Die Clients können per RDP in VMs arbeiten, Dienste per Webinterface nutzen und mit Jellyfin Medien streamen. Das gesamte Netzwerk besteht jetzt nur noch aus 1x Router (6W Idle) + 1x Mini-PC Server (2,5W Idle) + Clients.

Wenn da mal par Sachen drauf laufen wie zbsp Home-Assistant und 5-6 docker Container das eine Grundlast anliegt, wie siehts dann wohl aus?

Ich werde den 1. Post nach und nach mit mehr Messwerten ergänzen.

Nächste Mission, Low Power NAS mit richtigem ECC RAM

Keine Chance. Für so niedrige Idle Werte wirst du mit dem teilweisen ECC von LPDDR5X auskommen müssen.

 

[pwnbert]

Keine Chance. Für so niedrige Idle Werte wirst du mit dem teilweisen ECC von LPDDR5X auskommen müssen.

So viel Strom braucht der ECC selbst ja nicht.
Die Frage ist ja eher, ob sowas angeboten wird bzw. ob das bei der sparsamen Hardware irgendwie geht.
Klar, ist ne andere Liga, aber beim 5600/5700G vs 5650G/5750G machts keinen Unterschied ob ich ECC verwende oder nicht.

Ich denke eher, die Frage ist, ob Strix Point das grundsätzlich könnte, die 2. Frage ist dann, obs jemand baut.

 

[Haldi]

Ich denke eher, die Frage ist, ob Strix Point das grundsätzlich könnte

Die Pro version kann das.

AMD Ryzen AI 9 HX PRO 370 Specs

Strix Point, 12 Cores, 24 Threads, 2000 MHz, 28 W

www.techpowerup.com

Aber ob das jemals jemand bauen wird?
Und wenn da noch 10gbit und Sata Ports verbaut werden ists mit der Effizienz eh vorbei.

 

[Supaman]

Technisch gesehen absolut geiler Sh*t, ökonomisch betrachtet eher unbrauchbar. Grob überschlagen ist die AMD CPU je nach UseCase ca. 2-5x so schnell wie ein Intel n97. Die MiniPCs mit n97 brauchen aber auch nur um die 10w, kosten aber auch nur <250 Euro. Für die paar Watt Ersparnis und das mehr an Leistung beim Beelink AMD dann aber ~1.300 Euro hinzulegen, rechnet sich einfach nicht.