X2xx/s (X200/s-260) X200s als Server - Stromverbrauchsfragen

[s12er]

Moin Moin,

ich habe hier zuhause einen Raspi laufen und spiele seit langem mit dem Gedanken, etwas leistungsfähigeres zu nehmen, z.B. den Cubietruck.

Nun hat es sich allerdings ergeben, dass ich ein X200s übrig habe. Da die Dinger ähnlich wenig nehmen, wenn sie nichts tun und der Server die meiste Zeit nichts tun wird, will ich nun den Idle-Stromverbrauch so weit wie möglich senken.

Das Teil verbraucht in der Konfiguration

* Debian 7 Minimalinstallation (12 Wakeups/sec)
* Sämtliche unbenötigte Geräte (Fingerprint, WLAN, WWAN) im BIOS deaktiviert
* TLP eingerichtet und die meisten Battery-Defaults auf (sinnvoll) auf AC übertragen
* ausgeschaltetes Display
* Im Akkubetrieb

nach ein paar Minuten etwa 5,7W laut

/sys/devices/platform/smapi/BAT0/power_now

Mit dem Wert bin ich so zufrieden. Der Server, der da vorher hing, wurde über Wakeonlan angeworfen und hat sich bei Nichtgebrauch per Skript in Standby versetzt. Erstens bin ich aber diese ewige Aufweckerei Leid und zweitens hat der Ex-Server im Standby schon das verbraucht, was der Laptop jetzt im Idle nimmt (im Betrieb dann >200W).

Nun will ich den Laptop aber natürlich nicht über den Akku laufen lassen, sondern über ein Netzteil. Und da fängt der "Spaß" an, denn das scheint den Stromverbrauch deutlich nach oben zu treiben. Ich habe ein 60W- und ein 90W-Netzteil. In derselben Konfiguration wie oben messe ich nun mit einem Strommessgerät grob folgendes:

* 90W-Netzteil Leerlaufleistung: 0,25W
* 90W-Netzteil aufgenommene Leistung (Konfiguration s.o.): 10,7W
* 60W-Netzteil Leerlaufleistung: 0,35W
* 60W-Netzteil aufgenommene Leistung(Konfiguration s.o.): 11,7W

Nun die Fragen: Ist so eine krasse Verlustleistung üblich? Ist es üblich, dass das Netzteil mit der höheren Maximalleistung immer noch eine geringere Verlustleistung hat? Abhilfeideen?

 

[Quichote]

Hallo!

Mal unabhängig von der Frage Genauigkeit des Meßgeräts bei solchen geringen Strömen:
Vielleicht einfach eine Frage des Wirkungsgrads?

Gruß

Quichote

 

[The_Ghostrider]

Hallo,

ich vermute das 90W NT ist effektiver und daher das ~1W niedriger.

Zur Gesamtbilanz ist anzunehmen, das ein Großteil allein schon der NT-Verlust ist.
Zum Anderen ist der AKKU noch verbaut oder nur das NT angeschlossen? Da könnte auch noch was draufgehen wenn der nicht Voll geladen ist oder eben auch einfach zusätzliche Verluste generieren.

Grüße

 

[fishmac]

Was sagt den der CPU governor?

 

[s12er]

Moin,

ja, ich habe den Beitrag vorhin nochmal editiert, weil ich bei der Recherche auf den Begriff der Verlustleistung gestoßen bin. Das sollte ja quasi das Inverse des Wirkungsgrades sein. Die Frage ist, ob man das eine senken (bzw. das andere steigern) kann. Bin aber selber schon skeptisch.

 

[haarp]

Ja, die Lenovonetzteile haben einen wirklich schrecklichen Wirkungsgrad, vor allem bei sehr geringer Auslastung. Wobei bei so geringer Last quasi alle Netzteile wohl weit unterhalb von 70% liegen werden. Prinzipiell sollte das kleinere Netzteile (angenommen sehr ähnlicher interner Aufbau) noch den besseren Wirkungsgrad haben bei der Last, aber darauf kann man nicht zählen.

 

[s12er]

Wow, das geht schnell hier

Akku ist als Fehlerquelle auszuschließen, den hatte ich bei den Tests sowohl drin (dann mit gesetzter Ladeschwelle) als auch draußen. Das hat keinen Unterschied gemacht.

Powertop hat den Prozessor zu 100% der Zeit in C3.

edit:

Ja, die Lenovonetzteile haben einen wirklich schrecklichen Wirkungsgrad

Gibt es Alternativen?

nochmal edit:

Der Governor ist auf "ondemand"

 

[XP1000]

Auch ich betreibe (nur) ein X200 als Server und habe was den Verbrauch anbelangt dabei ähnliches beobachtet (Akkubetrieb << Netzbetrieb)
Dabei ist erwähnenswert, dass ich mit einem Messgerät gemessen habe, dass für seine Genauigkeit im niedrigen Messbereich bekannt ist.
Ich habe nicht untersucht wie die Schaltung zur Spannungstransformation der 20V des Netzteils bzw. der ~11,5V des Akkus auf die Spannungen fürs Mainboard aufgebaut ist, aber es wäre naheliegend diese für den Akkubetrieb zu optimieren.
Das soll kein großer Posten bei der Differenz sein, aber ein Punkt mehr auf der Liste und das summiert (bzw. hinsichtlich Wirkungsgrad: multipliziert :-D) sich dann eben. [grundsätzlich schlechter Netzteilwirkungsgrad, schlechter Wirkungsgrad für Lasten < 20%, Wirkungsgrad der DC-DC Schlatung auf dem Mainboard.

Aber mal ganz unter Strich – Strom sparen schön und gut, aber 5W sind 24/7 10€ im Jahr. Ab einem gewissen Maß an Optimierung stehen Zeit und Kosten in keinem Verhältnis mehr. Mit der Ablösung der 200W Spitze hin zu einer Mobilplattform ist doch schon eine Menge erreicht.

 

[betzi]

Hier eine ziemlich primitive Lösung des Problems: 400mhz funksteckdose via rasppi ansteuern, den akku als primäre stromquelle, via skript wenn akkuladung unter xx% -> steckdose an, netzteil aktiv, akku wird geladen. wenn akku voll, netzteil aus. profit?

 

[beserene]

Hier eine ziemlich primitive Lösung des Problems: 400mhz funksteckdose via rasppi ansteuern, den akku als primäre stromquelle, via skript wenn akkuladung unter xx% -> steckdose an, netzteil aktiv, akku wird geladen. wenn akku voll, netzteil aus. profit?

Auch wenn das eine sehr einfallsreiche Methode ist D), der Verbrauch des Rasberry Pi, als auch der Materialverschleiss am Akku, steht in keinem Verhaeltnis zur Einsparung.

@OP: ich würde ein undervolting oder generell absichtliches Runtertakten in Erwägung ziehen. Dein Hauptproblem ist halt nunmal das Notebook Netzteil, mit seinem echt schlechten Wirkungsgrad, da wirst du nicht viel ändern können. Mal davon abgesehen das handelsübliche Strommessgeräte bei derartigen Verbräuchen überaus ungenau sind. Wieso allerdings das 90W mehr verschluckt als das 60W kann ich mir nicht wirklich erklären - evtl. abhängig von der jeweiligen Netzteilserie? Kann dein Messgeraet ueberhaupt den Leistungsfaktor berechnen / anzeigen?
Generell betrachtet macht 1W nahezu keinen Unterschied.

 

[haarp]

Heruntertakten ist eine schechte Idee. Moderne Intel x86 CPUs verfahren nach Race-to-Idle. Es ist am besten, bei vollem Karacho die Arbeit so schnell wie möglich abzuarbeiten, um sich dann schleunigst wieder schlafen legen zu können. So merkwürdig es klingt - eine leicht übertaktete CPU (ohne Spannungserhöhung) kann dadurch sogar auf lange Zeit gesehen stromsparender sein.
edit: Das hat nichts mit dem Governor zu tun. Der sollte auf Ondemand bleiben.

Untervolting ist jedoch eine gute Idee. Leider kommt man bei Core 2 aber per Software nicht unterhalb der vorgegebenen Minimal VID. Sollte aber trotzdem minimale Einsparungen bringen.

 

[s12er]

Danke für eure Erfahrungen! Ich habe jetzt nochmal in TLP die PCI(E)-Strompareinstellungen auf aggressiv gesetzt. Das hat auch nochmal was gebracht. Jetzt bin ich am 90W-Netzteil bei 9,7W. Damit gebe ich mich erstmal zufrieden. Ich habe ja noch drei weitere 60W-Netzteile hier. Vielleicht sollte ich die alle mal messen und das beste für den Dauerbetrieb nehmen. Scheint ja so, als ob das Verhältnis von Leerlauflast zu Verlustleistung linear ist: Das 90W-Netzteil verbraucht 0,1W weniger im Leerlauf und bringt bei ca. 10W Nettoaufnahme durch den Lap ca. 1W Ersparnis.

Ich hatte ganz kurz auch schon an eine Akkulösung gedacht, aber selbst, wenn man alles, was dagegen spricht (Verschleiß) außer Acht lässt, dann lohnt sich das ganze immer noch nur, wenn die Verlustleistung ab einem bestimmten Wert (sagen wir: 20W) rapide in den Keller geht.

 

[oliveron]

Ich habe mein x200 vor einer Weile auch als "Server" laufen lassen, indem es mir das Internet WLan Signal auf LAN umgelegt hat und dann an ein Gbit Switch verteilt hat.

Dabei habe ich ein PowerManager Profil genannt "Server" angelegt, welches das x200 auf niedrigstem Takt fesselt (800Mhz), den Bildschirm nach 1min abdunkelt etc.
Der minimale Verbrauch mit Akku war auch bei mir in Richtung 5W.

Ab Steckdose bin ich mit einem 65W Netzteil (meine Messungen haben ergeben das das 65W Netzteil etwas genügsamer war als das 90W, aber ich teste das gern nochmal) dann auf 8,x W gekommen nach einpendeln im Windows (Suchindizierung aus, aufm Desktop, keine Anwenungen weiter offen). Bildschirm war natürlich hierbei aus.
Ich denke da ist man dann schon in dem Bereich wo nicht mehr viel geht.

Wenn du willst kann ich gern mein "server" Profil posten.
Verbaut ist ein normales x200 mit P8600 (ohne Undervolting) mit 2x2GB DDR3 (1 Modul rausnehmen könnte nochmal 0,5-1W bringen) und einer Samsung 470 60GB SSD. Akku war oft drin und auf 100% geladen.

Sollten die Lenovo Netzteile vom Wirkungsgrad wirklich so schlecht sein (5W/8W = 0,625) ist das eigentlich echt mies. Müsste man mal prüfen oder Wirkungsgrad bei größeren Lasten besser wird. -> TO DO

Ansonsten gab (gibt?) es mal von FSP Laptopnetzteile mit 90% Wirkungsgrad, aber die haben eben auch was gekostet:
http://www.pcgameshardware.de/Netzt...zteil-mit-90-Prozent-Energieeffizienz-835864/
Gibt es anscheinend noch:
http://geizhals.de/?cat=nbnetz&asd=on&asuch=FSP NB Q 90 Plus
http://www.pc-shop-krefeld.de/product_info.php?products_id=708224&lang=2&refID=111
Test: http://www.planet3dnow.de/vbulletin/showthread.php?t=404188

Aber würde man bei 5W Last 90% Wirkungsgrad haben kommt man auf 5,5W ab Dose, man spart also zu 8,5W satte 3W ein. Prozentual gesehen viel, absolut aber eben überschaubar.
Ich würde dann eher den Weg gehen Geräte auszuschalten wenn man sie nicht nutzt, denn bei 24/7 ist eben viel Zeit dabei wo man es gar nicht braucht, und da ist im Grunde mehr gespart.

 

[oliveron]

Heruntertakten ist eine schechte Idee. Moderne Intel x86 CPUs verfahren nach Race-to-Idle. Es ist am besten, bei vollem Karacho die Arbeit so schnell wie möglich abzuarbeiten, um sich dann schleunigst wieder schlafen legen zu können. So merkwürdig es klingt - eine leicht übertaktete CPU (ohne Spannungserhöhung) kann dadurch sogar auf lange Zeit gesehen stromsparender sein.

Meine Erfahrung mit dem x200 war aber, das es oft mal auf 30W hochgeht (teilweise mit Display an) wenn es hochtaktet, und da die Performance für meinen Zweck mit 800Mhz nicht leidet ist heruntertakten eben doch eine Option.

Im reinen Laptopbetrieb mit meinem T60 merke ich natürlich, das ich bei 1000Mhz definitiv mal warten muss im Gegensatz zu "hochtakten erlaubt". Man hat aber bei festem niedrigem Takt schon eine längere Akkulaufzeit.
Aber die abgegebene Leistung ist ja auch höher wenn die CPU hochtaktet.

Das es zwischen Basistakt mit weniger Spannung und vollem Takt mit mehr Spannung einen Effizienzvorteil zugunsten des hohen Taktes gibt trifft so gut wie nie zu.

 

[s12er]

Moin,

danke für das Angebot mit dem PowerManager-Profil, aber bei mir läuft kein Windows. Trotzdem interessant zu lesen, was bei dir rausgekommen ist. Runtertakten werde ich wohl auch nicht machen, weil der sowieso die meiste Zeit auf 800MHz läuft und bei Bedarf ja gerne auch feuern soll. Dass die Leistung beim X200 auf 30W hochgeht, ist kein Wunder, weil ja der Prozessor eine thermische Verlustleistung von 35W hat (im Gegensatz zu 17W beim X200s).

Ich habe jetzt tatsächlich nochmal die anderen Netzteile gemessen und eines gefunden (65W), das eine noch niedrigere Leerlaufaufnahme hat als das 90W-Netzteil. Damit komme ich jetzt auf 8,7W. Mehr ist wohl wirklich nicht drin.

edit: Die Netzteile sind ja interessant! Gucke ich mir noch in Ruhe an.

 

[haarp]

Meine Erfahrung mit dem x200 war aber, das es oft mal auf 30W hochgeht (teilweise mit Display an) wenn es hochtaktet, und da die Performance für meinen Zweck mit 800Mhz nicht leidet ist heruntertakten eben doch eine Option.

Im reinen Laptopbetrieb mit meinem T60 merke ich natürlich, das ich bei 1000Mhz definitiv mal warten muss im Gegensatz zu "hochtakten erlaubt". Man hat aber bei festem niedrigem Takt schon eine längere Akkulaufzeit.
Aber die abgegebene Leistung ist ja auch höher wenn die CPU hochtaktet.

Das es zwischen Basistakt mit weniger Spannung und vollem Takt mit mehr Spannung einen Effizienzvorteil zugunsten des hohen Taktes gibt trifft so gut wie nie zu.

Klar bekommst du unter Last mehr Verbrauch und weniger Akkulaufzeit, sind ja auch jeweils Momentanwerte

 

[XP1000]

aber Vorsicht, das tolle 90er hat nur 19V, keine 20. Oder kann es die auch? Außerdem hats die 90% Effiziens nicht bei Last <10% (siehe Tabelle bei Planet 3d now test: 0,5A)
Außerdem käme dann ja noch die von mir angesprochene DC-DC Wandlung auf dem Mainboard hinzu, die wie gesagt ggf. bei 20V input nicht so gut ist wie bei 11,5V input.

 

[oliveron]

Klar bekommst du unter Last mehr Verbrauch und weniger Akkulaufzeit, sind ja auch jeweils Momentanwerte

Müsste man mal konkret testen ob die Notebook CPUs mit hochtakten + eher wieder Idle in der Summe weniger Strom brauchen als niedrieger Takt + länger Volllast und später Idle.

Ansonsten stimmt es natürlich das es das gibt, bzw. Undervolting oder übertakten bei gleicher Spannung wird i.d.R. immer die Effizienz in dem Betriebpunkt verbessern.
Ob man aber deswegen eine bessere Effizienz als im niedrigsten Grundtakt hat ist die Frage.

Tomshardware testet sowas immer mit PC Mark.
Bei der ersten Core i Generation aber kommt die übertaktete CPU nicht besser weg:
http://www.tomshardware.de/Intel-Core-i5-750-Overclocking,testberichte-240421-11.html

Ab Sandybrigde gab es dann den Fall das Übertaktung sogar effizienzsteigernd war, aber muss eben immer schauen, das der nicht hohe Basistakt auch nicht zuviel Spannung bekommt, den beim Übertakten gibt man ja auch nur soviel Spannung wie nötig:
http://www.tomshardware.de/sandy-bridge-overclocking-effizienz,testberichte-240723-13.html

Bei Ivybridge ist es auch ähnlich, die höher getakteten CPUs sind effizizenter:
http://www.tomshardware.de/core-i5-3570-low-power,testberichte-241076-14.html

 

[oliveron]

aber Vorsicht, das tolle 90er hat nur 19V, keine 20. Oder kann es die auch? Außerdem hats die 90% Effiziens nicht bei Last <10% (siehe Tabelle bei Planet 3d now test: 0,5A)
Außerdem käme dann ja noch die von mir angesprochene DC-DC Wandlung auf dem Mainboard hinzu, die wie gesagt ggf. bei 20V input nicht so gut ist wie bei 11,5V input.

19V sind oft 19,5V, und das sind denke ich auch die 20V an den Thinkpadnetzteilen.
Und sicherlich hat es bei 1A (=fast 20W) "nur" 87% Wirkungsgrad, aber das ist anscheinend immer noch sehr viel besser als die Lenovonetzteile.

 

[elensar]

Gibt es die Chance hochwertige Nachbau-Netzteile auch nachzumessen. Mit welchem Strommessgerät wird gemessen? (Wegen genauigkeit? welches cosphi zeigen die Netzteile)