2022. július 7., csütörtök

Gyorskeresés

Mini PC tuning, vesszen a ventilátor, éljen a passzív hűtés!.. vagy mégse?

Írta: |

[ ÚJ BEJEGYZÉS ]

Nemrégiben vettem egy nagyon jó mini PC-t, igaz használtan de nagyon csábítóak a paraméterei, jóval félár alatt nem lehetett otthagyni. És tényleg vadiúj, 1 napot se ment. Az eladó benézte a vásárlást, neki 2 HDMI kimenet kellett volna ezen meg HDMI+VGA van.
A szerzemény [itt megnézhető]
Annyira kínai hogy aki ennél kínaibb terméket elő tud állítani az már csal vagy hazudik. :)
De 40kHUF összegért 8GB RAM, egy villámgyors 256 SSD, dual monitor és 3 darab USB3, egy überkirály Intel dualband wireless kártya, ezek mind egy kimondottan gusztusos 12x12x2 centis alumínium házba... ez maga a kánaán. Számomra hab a tortán hogy 12V a külső tápja vagyis az én akkus monomániámat tökéletesen kielégíti. Autós-terep üzemmód.
Eredetileg így néz ki, tényleg nagyon picurka.

A kis alaplap alulról-felülről:


Miután így kiörvendeztem magamat, jött a feketeleves.
A gép nevében, aero, és a reklámban fennen hangoztatott hűtési megoldás a legfinomabb úri kifejezéssel élve is egy kalap sz@r.
A kisméretű ventilátor dícséretére legyen mondva hogy a CPU teszteken, 4 mag 100%-on 10 percig, sem engedte 75 fok fölé a socot de valami irgalmatlan visítással teszi a dolgát.
Természetesen 2 madzagos vagyis nem szabályozza az alaplap hanem folyamatosan fullon pörög. Tényleg elviselhetetlen a hangja.

Így, bár a PC még 1 napja se volt nálam, máris körvonalazódott a passzív hűtésre átalakítás.
Ennek egy eléggé fontos előfeltétele egy megfelelő méretű és kialakítású hűtőborda.
Mivel az életem utolsó 20 évében a számításechnika a hobbim, eléggé szerteágazó ismeretségem van PC cuccokkal foglalkozó boltokkal, pár barátom ilyen helyeken dolgozik.
Nem mondom hogy nem motivált az ingyen, vagy esetleg ennél kicsit olcsóbban beszerezhetőség :) de hajlandó lettem volna kisebb összeget is áldozni.
Szerencsére "Itt egy fél raklap bontott procihűtő, guberálj oszt vidd" hozzáállással találkoztam.

Az alany egy valamikor Intel passzív hűtőborda lett, alul S alakú hőcsöves kialakítással. Kb. 80 deka volt, túl nagy de mint megboldogult szakoktatóm mondta 40 évvel ezelőtt az első kalapács reszelésnél, nagyból lehet kisebbet csinálni. De fordítva elég nehéz.

A borda kb. fele szépen le lett fűrészelgetve, a hőcsövek és nagyméretű hőátadó alu kocka kultúráltan le lett bontva. A borda a megfelelő helyeken ki lett fűrészelve, flexezve és be kellett vetni a Dremel kis köszörűt is.
A mini alaplapon, nincs 10x10 centi, mindenképp a gyári felfogatásokat kellett felhasználnom, egy többrétegű nyákot bárhol megfúrni rossz ómen. Viszont a gyári felfogatók 1 azaz egy milliméteres csavarlukakkal rendelkeztek. Ezek fel lettek fúrva 3mm-re és így már kezelhető lett az egész rőgzítés.
Marni is kellett a borda aljából több helyen mert volt néhány SMD alkatrész ami magasabb volt mint a proci hűtőfelülete.
Pár nap és sacc. 50szeri óvatos próbálgatás után kialakult a végleges alakzat.
Nem mondom hogy a borda kialakításával és az egész mini PC kinézetével egy esztétikai Golden Globe díjat nyernék de a cél szentesíti az eszközt.

A régi kicsike ventis és a relatíve óriási új borda:

Miután összeállt teljesen a projekt, teszteket futtattam, ebben a Windows és a FurMark nevezetű portable segédszoftver sokat segített. Ezzel mindent fullra lehet húzni, a CPU 4 magot és a GPU-t is. Keresgéltem ilyet Linux alá de vagy terminálos vagy szegényes vagy flatpakos úgyhogy a tesztekre maradt a Windows.
Mire mindennel elkészültem rájöttem hogy a Furmark portable kitűnően fut Linuxon Wine alatt, ha valaki tesztelni akar bátran tegye vele Linuxon is.
Az eredmény egy erős közepes. Ha minden fullra van húzva, a SOC 5 perc alatt eléri a 80C fokot , majd nemsokára a 85-öt és kezd visszavenni az órajelekből.
Viszont. Ez az üzemállapot a valós használatba szinte sosem fordul elő. Ezt pár számadattal igazolnám.

A tesztek alatt a helyiség 25-26C fokos volt (öreg vagyok és fázós :) a vegyeskazán meg simán csinál 28 fokot is ha kell.
A teszteket egy 4digites V-A-W mérős labortáppal, az említett FurMark szoftverrel és a HwMonitorral csináltam. A külső hőmérsékleteket egy 3 digites lézeres kontaktnélküli hőmérővel mértem.

Az egész gép alapon, tétlenül, nulla-1% procival 6W alatt fogyaszt, pontosan 5,8 wattot. Ez roppant kedvező érték.
Ez az egész gép!! tehát nem csak a SOC, azt nem is lehet mérni valamint így a korrekt hogy az egész cuccos mit produkál egy adott terhelésen. Hiába mutat a tesztszoftver a procira éppen 6 wattot ha a VRM modulok veszteségét, a többi belső táp veszteségét, a RAM fogyasztását meg az egészet nem számoljuk akkor hamis a kép. Egy autó motorjának a próbapadi mérése se mutat sok korrelációt a beépített valós használattal.
Ebbe a fogyasztásba benne van a belső ssd, az egér, bill. Azaz az életszerű, teljesen működőképes állapotot modelleztem le.

Ha a FurMarkkal mindent csontra húzok, a fogyasztás 27,8W lesz, ez nem semmi egy 10W TDP-re dedikált SOC-tól, de itt már bejön a képbe az előbb említett step-down VRM FET modulok hatásfoka és a belső többi tápmodul is amik teljes terhelésen messze a specifikált 96-98% alatt vannak.

Üresjárat, hőmérséklet 34 fok, fogyasztás 5,8W
Proci 4 mag 100%, 4x2693MHz (azaz igaz a specifikáció, pár MHz híján valóban 4x2,7GHz-et tud a proci) hőmérséklet 79 fok. 10 perc után is ennyi azaz itt már nem lesz melegebb ha órákig is így hagynám. fogyasztás 15,3W. Throttlingnak semmi jele.

GPU 100%, 750Mhz, hőmérséklete 69 fok, fogyasztás 16W.
Ennek én véleményem szerint az az oka hogy bár a GPU kisebb teljesítményű mint a proci, a procinak kell kihajtania 100%-ra azaz ebből a 16 wattból a proci is fogyaszt.
Valamint megfigyeltem hogy padlógázon a GPU mindig 9-10 fokkal hidegebb így valószínű hogy a procisapkához közelebb helyezkedik el fizikalag mint a processzor, jobb a hűtése. Ez nem biztos hogy így van csak találgatás részemről.

És akkor teljes terhelés, CPU-GPU 100%.
Itt a fogyasztás 27,8W, a hőmérséklet 6 perc alatt 85 fok lett és a proci szépen elkezdett visszavenni, a 4x2,7GHz-ből 4x2,1GHz lett, a hőmérséklet megállt 89 fokon és 10 perc után sem ment feljebb.
A teszt leállítása után 50másodperccel a SOC lehűlt 65 fok alá, 3 perc múlva 55 fok alá.

Miután így jól meggyilkolásztam a szerencsétlen J4125-öt, kezdjünk levonni valamiféle konzekvenciát.

Az elején ugye írtam hogy a passzív borda nem képes minden üzemállapotban biztosítani a megfelelő hűtést, viszont ez az állapot nem sűrűn fordul elő.
Itt is néhány számszerű adattal igazolnám ezt, itt az egyszerűség kedvéért az elektromos fogyasztást adnám meg, viszont kitérnék a rendszerekre és a használt szoftverekre is, nagyon-nagyon nem mindegy mit mivel csinálunk. Emiatt adtam meg az értékeknél tól-ig értéket, magyarázatát lásd lejjebb.

Tétlenség, üresjárat 5,8W
1920x1080 FHD videó vagy H265 HEVC lejátszása 6,8-12W, CPU 2-20% GPU 2-25%
Ugyanez webről böngészőbe 7,6-13W, CPU 5-22% GPU 3-25%
Átlagos böngészés, FB oldal, görgetés, kattingatás, fájlkezelő, videónézés, tv műsor stb. használata. Itt csak átlagot lehet vonni mert az éppen folyó műveletektől függ minden de kb: 7-14W, CPU 5-60% között, GPU 5-30% között.
Ez az igénybevétel soha nem vitte 55 foknál feljebb a SOC hőmérsékletét, több óra után sem.

Fentebb írtam hogy nagyon nem mindegy, milyen szoftvereket és milyen OS-t használunk.
Ezeket most a teszt kitűnően igazolta.
FHD videó lejátszásnál és ugyanez webről böngészőbe, a Windows és a beépített fapados lejátszója valamint az Edge böngésző toronymagasan a legjobb, a takarékossági dobogó abszolút első helyezettje.
Vagyis konkretizálva:
Windows Filmek+TV 6,8W kontra optimalizálatlan SmPlayer 13W. Ez nagyon durva eltérés!
Windows Filmek+TV 6,8W kontra optimalizált Smplayer 10,1W. Még ez is nagyon sok. VLC dettó ugyanezt tudja.
Edge böngésző 7,6W kontra Opera vagy Foxi 11,2W. Sokkal jobb az Edge.
Nem nagy számokról van itt szó de most értelmet nyert egy fórumon olvasott kijelentés. Egy kolléga erősen hangoztatta hogy nem Windowst használva filmezős estéken a laptopja akkuja 3,5 órát tud.
Míg Win alatt a beépített lejátszóval ugyanez 4,5óra körüli.
Ezeket is megnéztem és így van. FHD videónál a Windows mediaplayere 2% procit és 2-4% GPU-t használ.
Ugyanez Winen az SmPlayerrel vagy egy VLC-vel a proci 8-10%, a GPU 12-25%.
Linuxon ugyanezek az értékek mérhetők, HA a lejátszókat optimalizáljuk!! mert énnekem még a telepítés után a SmPlayer soha nem volt a legjobb formában, a kimenetet, a hardveres dekódolót , a H264 dekódolási szálakat, a hardveres gyorsítást és egyebeket kézzel kellett beállítgatnom, így a telepítés utáni 30-35% procihasználat lement 8-10%-ra.
Ez wattba nagyon sok, pl. a Win esetében 7W alatt megy a FHD film, ugyanez másik lejátszóval vagy Linux alatt 10-11W.
És Win alatt az Edge is verhetetlen ebből a szempontból, ugyanilyen arányban fogyaszt kevesebbet mint bármelyik más böngésző bármelyik OS alatt. Laptopnál ezek tényleg kitehetnek akár 1 óra feletti üzemidő eltérést is.

Hogy a napi használatba az eltérés mégsem ilyen pregnáns, sőt néha a Linuxok javára billen ez a Win állandó tekerésének köszönhető, amennyivel többet fogyaszt egy Linux, a Win ugyan kevesebbet de állandóan matat valamit és így az eltérés nem szignifikáns, csak ilyen kiélezett méréseknél jön elő.
Viszont az én saját véleményem hogy a W10 sokkalta jobban van optimalizálva minden téren. Ezt a kissé merész kijelentésemet a józan paraszti észre alapozom.
Mivel a Win a háttérbe sokkalta több feladatot futtat mint egy Linux, valamint ha rájön a telemetria meg update, Defender-antimalvare hoppáré akkor igencsak eszi a procit. és ennek ellenére mégis nem marad el, vagy esetleg még jobban is teljesít energiafogyasztási szempontból.
Ezt a témát régeben is feszegettem egy előző ilyen PC összerakós-méregetős blogomban.
De ebből nem akarok flamet generálni a két tábor között csak a számok, wattok tükrében ezt vontam le.

Ennek a cikknek most nem ez a tárgya és miután ilyen szépen offoltam a saját témámat :) visszakanyarodnék az eredetire.

A fennti hőmérsékletek bár nem életveszélyesek egy szilícium alapú processzorra de elég magasak.
Nem viccből veszi vissza a saját órajelét hanem önvédelemből.
Vagyis erre a nagy bordára is kéne valami hűtést applikálnom mert lesz nyár is és lesz 40 fokos helyiség is ahol működnie kell. Magam is azt vallom hogy ha nem 80-90 fok körül megy annak nagyon jótékony hatása van az élettartamra.
Viszont a sikítozós ventillátorokat azonnal kizártam és végül megtaláltam a megfelelőt.
Egy Akasa AK-FN076 80x80x11mm slim silent venti lett a befutó.

Természetesen moddolva. A ventilátor 6 voltról még elindul (névlegesen 12 voltos) bár itt a levegőszállítása nemleges, szinte semmi. Mivel 4 pines, a PWM vezetéket felkötöttem a pozitívra, az alaplapra visszajövő SENSE pinre nincs szükségem.

A ventilátornál néhány követelmény volt.
Ne menjen állandóan, minek, csak ha szükség van rá. Azaz ON-OFF.
És nem mehet közvetlenül a 12V tápról, két okból. Egyik hogy autós üzem is lesz és a 12 voltos ventinek nem leányálom a 14-15V körüli tápfesz.
A másik meg hogy 12 voltnál bizony (nekem) ez is hangosnak tűnik, bár az eredeti visító ventinél nagyságrenddel halkabb.
Ésszerű kompromisszumnak találtam a 8 voltos táplálást.
Itt még bőven szállít annyi levegőt hogy jól hűtse a bordát, viszont csak halkan suhog, teljesen elviselhető.
A hűtőbordába, a proci felvekvési felületéhez közel fúrtam egy lukat és belragasztottam egy 47kohm termisztort. A minél kisebb fogyasztás miatt egy 4093 c-mos schmitt trigger fogadja a termisztor jelét, ez a modul stabil 9 voltról működik hogy a táp függvényében ne mászkáljon a kapcsolási pont, valamint így meg is van a venti 8V tápja.
Ennyi az egész áramkör:

A kapcsolási küszöb az R1 ellenállással széles határok között beállítható, 40-75C fok között.
Az R2 a hiszterézis, azaz mennyi hűlés után álljon le.
Nálam a 68 foknál be és 48 foknál ki lett a megfelelő beállítás.
Ezt a SOC nem követi pontosan, a hőátadó felületek, a hőellenállás és a borda tehetetlensége miatt de 8-10 foknál nagyobb eltérés nincs.

Átlagos használatnál a venti nem megy, még sose kapcsolt be, csak a Furmark-kal sikerült fetornászni 70-75 fok környékére a socot, itt a venti 30-40 másodperc alatt lehűti 50 fok alá azaz ez egy minden kötél szakad vésztartalék de megnyugtató hogy van.
Így bár icipici kompromisszummal de egy sokkalta csendesebb gépet moddoltam az eredetinél.
Átlagos használatnál teljesen elegendő a passzív hűtés.
Ha meg esetleg nyáron eszembe jut ezen a gépen H264 videókat renderelni, ami kizárt, akkor sem fog megsülni a SOC.

A pc tesztüzemben, burkolat nélkül:

A kész végtermék, a monitor hátuljára tapasztva:

Mint mndtam az esztétika sose volt az erősségem és a funkcionalitás felülírja a szépséget.
Hát itt pontosan ez történt de a végeredmény számora teljeséggel megfelelő lett.
Egy villámgyors, az üzemidő 95-98%-ában teljességgel néma kis gépecske.

Hozzászólások

(#1) tordaitibi


tordaitibi
addikt
LOGOUT blog

Valamit írjatok ha már hetekig hobbiztam vele :)

(#2) fatpingvin


fatpingvin
aktív tag

a Furmarkot nem egészen értem miért kellett borozni... van natívan is AFAIK, legalábbis ha ugyanarra gondolunk.

A tipikus munkafolyamat legjobb tesztszimulációja a tipikus munkafolyamat. Ha értenék valamihez, nem a fórumon írogatnám a hülyeségeimet.

(#3) tordaitibi válasza fatpingvin (#2) üzenetére


tordaitibi
addikt
LOGOUT blog

Életemben most hallok róla először. Pedig kerestem, Linux cpu test, cpu stresstest néven de én nem találtam ezt meg.
Eltettem a linkedet.

(#4) Fred23 válasza tordaitibi (#1) üzenetére


Fred23
veterán

Nekem tetszik.
Sajátom. :D

Szerk.: illetve egy ötlet: ha a ház alu, az alu hűtőbordát lehetett volna úgy kialakítani, hogy a házra is vezesse át a meleget. Ha a teljes ház hűtőként funkcionálhatna, nyernél még pár fokot.

[ Szerkesztve ]

(#5) tordaitibi válasza Fred23 (#4) üzenetére


tordaitibi
addikt
LOGOUT blog

Azért a tiéd egy nagyságrenddel többet tud mint a J4125.
Nagyobbacska is :)

Először nem jöttem rá minek a sörösdoboz, azt hittem abba varázsoltál egy mini pc-t. :B
Utána kapcsoltam, a méret miatt van ott.
Nem is rossz ötletet adtál, a következő mini pc-met belegyömöszölöm egy sörösdobozba!

Látom te is antialkesz vagy, sajna én is.

(#6) fatpingvin válasza tordaitibi (#3) üzenetére


fatpingvin
aktív tag

a furmark nem CPU teszt hanem GPU. ha csak procit akarsz tekerni arra ott a stress -c $(nproc), ez majd négyzetgyököket fog neked számolni nagyon gyorsan :D

A tipikus munkafolyamat legjobb tesztszimulációja a tipikus munkafolyamat. Ha értenék valamihez, nem a fórumon írogatnám a hülyeségeimet.

(#7) Fred23 válasza tordaitibi (#5) üzenetére


Fred23
veterán

Szoktam néha alkoholost is inni, de jellemzőbb a 0%-os.

Sörösdoboz pc tényleg szép lenne. :)

(#8) tordaitibi válasza fatpingvin (#6) üzenetére


tordaitibi
addikt
LOGOUT blog

Hm, biztosan jobban tudod, gondolom az utóbbi 2 hétbe naponta használtad, mert én igen.
A nicked alatti kisebb ablakot olvasd el, iigeeen, jól látod,
Furmark CPU Burner.
És még CpuZ is van benne meg még egy vagon segédszoftver. Minden egy helyen. Nem csak GPU teszt.

stress -c $(nproc), használja aki akarja.
Miért baj az ha linux alatt egy Linuxosok által Linuxra írt Wine nevezetű valamivel grafikus programot futtatok?
Mint rajtam kívül millióan, a Proton mi a játékosoknak-? Wine alapú WINDOWSOS játékok futtatására kitalált réteg. Bizonyára az élet hívta életre a Wine-t, nem egy részeg északa után mikor józanodott a Linuxos fejlesztő csapat, egyikük még félrészegen felordított,
Gyerekek, csináljunk már egy Wine Is Not an Emulator-t , nem azért mert esetleg használnák hanem mert olyan qrvajól hangzik.
Megcsinálták.
Én meg használom.

(#9) tordaitibi válasza Fred23 (#7) üzenetére


tordaitibi
addikt
LOGOUT blog

Na akkor a legközelebbi projektem sörösdobozba lesz.
Kicsike, szerintem esetleg egy Raspberry beleférne a méretbe.

(#10) Domonkos válasza tordaitibi (#8) üzenetére


Domonkos
Ármester

>Miért baj az ha linux alatt egy Linuxosok által Linuxra írt Wine nevezetű valamivel grafikus programot futtatok?
Had forditsam meg a kerdest: Ebben az esetben mi ertelme van Linux-ot hasznalni? :F

Gender of electrical connectors is defined by the pins.

További hozzászólások megtekintése...
Copyright © 2000-2022 PROHARDVER Informatikai Kft.