City cycling in London is a joke

Door mux op donderdag 09 juli 2015 21:25 - Reacties (67)
Categorie: Fietstechniek, Views: 30.069

Earlier this year I was involved in a small discussion thread on bicycle paths on Reddit. The thread was about new 'cycle superhighways' in London. I commented that to me, these bike paths looked - at best - about on par with mediocre Dutch bicycle paths. Some redditors, presumably from the immediate area, convinced me that actually there is a lot going on in London to improve matters. In fact, in their opinion biking in London is alright. And the cycle superhighways are great!
Boris Johnson, the current Mayor of London, revolutionized city cycling in London (image reproduced from The Standard without permission)

Well, this is interesting. I'm an avid cyclist - one of millions in the Netherlands - and I have a more than passing interest in infrastructure. Also, I happened to be in London with the missus for about 5 days. The stars aligned, taking our folding bikes turned out to be not only possible but also one of the cheapest options, so we went for it. Let's try out London on a bike.

Can you tell by the title of the blog how it turned out?

So, London has terrible, abysmal infrastructure. So much is wrong with it that my very limited amount of time there I was easily able to collect enough for a meaty blog post. I'll start off this blog with general remarks about the infrastructure and finish off with some awesome 'bicycle' infrastructure pictures. I'm in full-on rant mode, so bear with me. There will be pictures to offset the rambling.
So, exactly how does this bike path work?

No explicit right of way
One of the first very obvious problems with London infrastructure is the lack of explicit right of way marking and signage. For instance, I have not seen a single priority sign ([XXXXXXXXXXXXX]) or temporary priority sign ([XXXXXX]) at all in the city. This has the consequence that in a lot of places, car traffic becomes Indian. Cars just merge and split willy-nilly. Side roads with optional 'we tried to give you the feeling that you might want to probably wait for other traffic before you get on the main road'-markings - can apparently be used as priority roads.
Explicit priority signs. Known in the Netherlands as B-series traffic signs (left to right: B03, J08, B01, B02)

In places where right of way is explicitly handled, the inconsistency boggles the mind. For instance, priority pedestrian crossings (often without zebra stripes) have these little yellow light bulbs on stalks to indicate to drivers that there's a pedestrian crossing. Only problem: these yellow bulbs have the world's dimmest light bulbs in them and are invisible during the day and even in lightly cloudy skies. Some crossings have added brighter yellow LEDs around the bulbs, but that's just an afterthought at best.
Typical pedestrian crossings; this one with zebra stripes and definite stopping lines for motor traffic. Note the poles with yellow bulbs; even in this image they are not easy to make out against the sky!

Worse still, cars do not observe right of way for unequal traffic, e.g. pedestrians and cyclists. Cars coming from a side road onto a main road will just stand right on the pavement, so any pedestrians or cyclists have to go around. Pedestrians do not get explicit right of way at crossings either, the crossings are just crossing indicators, not zebra crossings. This essentially means that the deadliness order becomes the de factor pecking order, which is exactly the wrong way around. In a well-designed traffic situation, pedestrians are gods, cyclists/minor motor vehicles have second dibs and large motorized traffic just has to wait for the rest. In London, motor traffic rules and even within motor traffic the biggest cars win out. Which is buses. Who drive like lunatics. Speaking of which...

Traffic consistently drives WAY over the speed limit
So I've been told that the general within-city-limits speed limit is 30MPH (on par with most EU countries - about 50km/h). Because of a combination of extremely lax policing and very loose tolerances on the speed limits, you can apparently get away with consistently driving at least 10MPH over the speed limit. This means that on most city roads, cars drive way too fast. I didn't have any proper measurement equipment for this, but just judging by eye, the majority of drivers on roads like Clapton Ave. are driving in excess of 70km/h. Combine this with bicycle paths generally being either absent (i.e. you have to drive in the gutter) or unsegregated and very tight, and by Dutch standards you will be overwhelmed with a feeling of thorough unsafety when driving on the roads.

London is in a permanent state of disrepair
Can you count the repairs? Can you tell what the primary road surface was?

Words like 'abysmal' and 'horrendous' will frequently occur in this blog, and not without reason. Anywhere you go in the city, one thing is almost perfectly consistent: road surfaces are a patchwork of 15+ year old primary road surfaces littered with repair upon repair upon modification upon modification. I've seen patchworks where the primary road surface has had both transverse and longitudinal repair patches, repair cobbling (this is NEVER supposed to be permanent in an asphalt road!), closed gutter resurfacing and crack repairs. Oh, and the primary road surface was so incredibly far worn-in that the top surface was basically gone and the lower - coarse-grained - asphalt showed. All in a 20-meter stretch of road. Was this the worst part? No, this was not far off the average. Really!

It seems like large stretches of London have had recent(ish) re-done waterworks. So a sizeable minority of the roads have these very long repairs where obviously the road surface was removed, a gutter was dug, stuff was done, gutter re-closed and the road surface repaired. But they didn't properly fuse the asphalt together, so lots of roads are now left with giant longitudinal ridges that are just begging to catch your bicycle tires and cause you to fall over, preferably when a large speeding bus is just behind you. Horrendous. Abysmal.
This manhole cover - with sharp ridges - was at least 3-4 inches (8-10cm) lower than the road surface. Imagine biking in heavy traffic with these kinds of sudden obstacles!

The state of disrepair goes further than just the roads, though. My girlfriend commented that almost on every road, somebody is busy fixing or maintaining something. A huge amount of work seems to be going on just to keep things from falling apart completely, which leaves little resources to modernize. But that's just conjecture on our part.

Haphazard placement of infrastructural features
And once you get through all the big, generalizable problems with London infrastructure and you really start looking at the road in more detail, it becomes so clear why the roads feel so bad. It's not just the road surface, it's not the crazy drivers, it's not the fact that animal instincts prevail over design and order. The biggest problem is that infrastructure is not laid out holistically. Everything is just placed haphazardly, as needed, as if the rest of the road does not exist.

Hey, we need to make pedestrian crossings. Let's improve safety by extending the pavement onto the road a little bit and adding a little guard rail. We are smart! Eh, no, you have now made things a million times worse for cyclists who have to navigate an even narrower road together with motorized traffic. Also, even if cyclists want to get out of the way of danger they can't because there is a fence in the way!
So, where do I bike? By the way: note the 'give way' sign! I complained about that earlier!

Hey, we need to put this big, immovable box somewhere. What is the best possible location for this box? We can choose between 500 yards of empty pavement, or this one spot where we already placed a lamp post and an electrical installation. Right where the pavement is the narrowest anyway. Can you guess where they put the box?

Hey guys! I have an AWESOME idea that will improve traffic safety for pedestrians and cyclists who want to cross one of the busiest roads in London. Let's put a traffic light here, just for them! Let's also put it just about 50 yards over from where people actually want to cross the road and make sure it takes at least 3 minutes before they can go, so that they can just give up and cross the road weaving through traffic anyway. Seriously, I timed it. 180 seconds, to the second.

So now let's talk about bicycles

Cycling in the Netherlands
I come from - depending on who you ask - the number one or number two (after Denmark) biking country in the world. Bicycles in the Netherlands are very popular in pretty much every form. You can go from anywhere to anywhere in the Netherlands on 99+% segregated, safe, well-maintained bike paths. Here, let me show you a random bike path a few hundred meters from my house:
The bike path along the Grindweg/Bergweg Zuid between Bergschenhoek and Rotterdam

This is pretty much totally representative of average bicycle paths. A lot of the Dutch infrastructure budget goes towards this, because almost everybody uses them regularly. Everybody has a bike. We don't use them just for couriering, or just for pleasure, or just for getting a work-out. We use them mostly just to get from A to B because they are convenient, comfortable and fun. And for sub-5km rides - often faster and a lot cheaper than a car.

There is no uncertainty on the bike: I don't have to plan a route to my destination and specifically seek out bicycle paths. They are just there, everywhere, always, in excellent condition. With plenty of waymarkers.

If you're interested in some very good videos about bicycle paths in the Netherlands - from recordings of bike trips to informative videos about some historical or infrastructure facts - I highly recommend the Youtube channel 'BicycleDutch'.

Both of these videos are a great watch - highly recommended if you like infrastructure porn!

London bicycle infrastructure in general
Switch to London. Car infrastructure is badly designed and maintained, but in most cases bicycle infrastructure is simply absent. It is certainly not a 'London bicycle network' - as they like to proclaim on large signs. Bike lanes start and stop within 100 meters. Or, my personal favourite, little bike drawings are put on the road. I guess to indicate... the existence of bikes? Come on, London - you can't just draw a bike somewhere and expect people to seriously call that a bike lane. It takes more effort than that!

In a lot of places, it's too dangerous to ride on the road, but to go on the pavement would mean:
  • Bothering lots of pedestrians
  • Riding over uneven terrain (plants, uneven pavement)
  • Riding through wildly changing widths of pavement, from road-lane-width to squeezing yourself between obstacles
  • Having to negotiate tall pavement sidewalls
Not having a designated place on the road means that cycling is a free-for-all, and the cyclists consequently will act like they're not bound by any rules. Which upsets drivers. The drivers, by the way, are nice - much nicer than I would have expected. I ride like a Dutch person - I try to avoid being run over, look around, indicate direction, etc. Cars seem to appreciate this and give way to me when I'm overtaking, let me cross, let me turn. I mean, not buses, but most other drivers are just fine.

Low effort
I've mentioned effort in bicycle infrastructure before, and this really is a running theme. Anywhere you go, bike infrastructure is a third, fourth or tenth priority. Actually, I really question the arguments given for the poor design of London roads. A lot of people say it's the age of the city and its road network, but this is obviously bullshit. The same crazy infrastructure extends into areas with plenty of space and besides - we have plenty of equally old cities with orders of magnitude better infrastructure.

So what is low effort? It ranges from simply not giving a shit:
There is no other reason than laziness for the wrong order of painting here

to realizing that they forgot to budget a bike lane into a new road design and just divert bikes over... a construction site?!

Yes, this is the official bike route. Here are the waymarkers:

Giving up after medium effort
Sometimes things go well. For instance, this bridge could be in the Netherlands. Sort of. The bike lanes are tiny:
My folding bike for a size comparison - this two-way bike lane was about 1.70m total width - a tad over the prescription minimum single lane width in the Netherlands

But there is a completely segregated, walled off bicycle lane over this bridge! I must be in Valhalla. This bridge has an awesome view - the O2 and ExCeL on one side, the City and the inner city on the other:

This is awesome! That was a great view. I feel like a tourist now. Let's see if there's more!

Wait... what is that... is that...?

Well, jeebus. You managed to outdo yourself, London. In case it's not obvious yet: what is happening here is:
  • Cyclists descend from the bridge
  • Still on the decline, having gathered quite a lot of speed, you are expected to make a sharp left turn
  • Immediately after the sharp turn at tremendous speed you have a non-priority crossing over a road with very poor visibility and equally poor positioning (oncoming traffic cannot easily see bikes, nor can bikes see the oncoming traffic due to the bushes and fence in the way)
  • After crossing the road onto another segregated bike lane, within 30 meters there are roadworks completely blocking the way for bikes, blocking all sight and forcing you onto the road again with NO indication of this happening when descending from the bridge
They try. They try so hard. For about 10 seconds, and then they just throw in the towel and fuck everything up. London, you're a funny guy.

The London Cycle Superhighways

The London Cycle Shitways
Dear readers of my blog, I present to you, London CycleShitway 3. See? It's not just a bicycle drawn on the road. It's got blue paint around it and a designation in large letters under it. See?

Truly the mark of not just a cycleway, not just a cycle highway, but a SUPER highway. Hey, pay attention, we're bending off to this way now!

No, we didn't have any paint left to give cyclists here right of way or... well, we didn't even have enough blue paint to finish the bike path. But we tried! Honest! Speaking of which, the path didn't really fit well in with the existing road and we really didn't feel like spending the extra 200 pounds to move the parking spots to the other side, so... uh...

Yeah, we decided just to reverse directions. Oh, and we decided to leave one lane out because, you know, paint shortage and all. By the way, SUDDEN INCLINE!

sorry, we couldn't fit something more reasonable. A 12% slope was the best we could do. In the middle of a completely flat section of the city. Besides, cyclists are all 25-year-old bike couriers with a death wish anyway. Right? Anyway, this was necessary to fit this AWESOME bike bridge!

did you blink? I guessed so, because obviously you were supposed to switch lanes on the bridge! Also, if you can just nudge left a bit more.... excellent! Now all the bikes go on the left, pedestrians on the right. Excellent.

sarcasm aside: yes, the lanes switch direction at some indeterminate place between before and after the bridge AND they merge into the one lane. This is a cycle superhighway! This is DESIGNED bicycle infrastructure meant to express London's commitment to be a better cycling city. This is effort!

So that pedestrian/cyclist crossing that was misplaced that I was talking about earlier? It's in CS3. See that cyclist? She's actually going straight over the road as the CS3 path goes - that crossing is completely cock-eyed. Also; no mention of CS3 on the crossing; no blue paint, no kiddie bicycle paintings on the road. Nothing.

Now it just continues over the middle of the road because who gives a fuck at this point anymore.

wait... wait a minute... This is actually half decent!


Ah, I knew you'd fuck it up within 100 meters. Good job, London. You've proven yourself again. In case it's not obvious: there is a right-angle crossing right in the middle of a cycle superhighway. Superhighway. What would you say if a motor vehicle highway suddenly made a right angle turn unannounced?

Well, at least you hired somebody over 7 years old for this drawing. You know there are templates for this? You don't need to draw them by hand!
Excuse the mediocre image quality; I didn't take my dSLR

And in true London fashion, just to tie it all together like a diarrhoea turd, the first of two dedicated bicycle traffic lights has bicycle masks for all of the little bottom lights and two of the top lights, but they forgot to put the sticker on the top red light. Also, the traffic light is broken and NEVER turns green.

By the way, at this moment of writing I'm in the international train from Brussels to Amsterdam. I look out of the window randomly. I see this intersection. This is not even the Netherlands, the road surfaces may be a bit scratchy but literally nothing in London even comes close to being as well-designed as this. Again, I'm stressing; random picture:
A view from the train bridge near Berchem station, Antwerp

Oh, you were still interested in the CS3? It just ends. It. Just. Ends.

By the way, these photos are not cherry-picked locations many miles apart. You can take all these photos in a 5-minute time span (plus 3 minutes of waiting for the traffic light). It's mistake after mistake on this cycleway.

This image is in The Angel, Islington:

This is 50 meters of decent bicycle path. Transmission ends.


London city cycling infrastructure: not impressed in the slightest. Token effort at best, intentionally homicidal by the road 'designers' on average, entirely neglected and absent at worst. Every other country's capital where I've been has better infrastructure, and this includes China.

Now, don't get me wrong. I thoroughly enjoyed my time in London. I even enjoyed cycling, and it can be reasonably safe. I mentioned that most drivers are actually pretty good to us. I just can't accept that the financial capital of Europe, a city that should be an example to the rest of the world, can have such crappy infrastructure. I especially expected much more from a 'cycle superhighway'. I know that CS3 is known to be one of the worst examples, but still: don't call it a superhighway! Don't get people's hopes up, but this will do nothing but invite ridicule.

I'll come back to London one day, and I'll certainly take my bike then. Let's hope things are better by then!
A photo I took near Lijang, China when I visited there in 2005. The cars are decripit, it smells really bad and the area is very poor. But they sure know how to maintain a road!

Plank2®™; een computer in een plank

Door mux op woensdag 03 december 2014 23:20 - Reacties (55)
Categorie: Plank2, 4W computer in een plank, Views: 48.407

Omdat het kan.

Eh... Ja. Dus. Af en toe weet ik niet wat me bezielt. In de afgelopen maanden heb ik dit gemaakt:
Dit is de - nog niet geplamuurde/geverfde - maar functioneel complete Plank2®™

Dit is Plank2®™. Mijn zuinigste computer ooit, verwerkt in een plank die boven ons bed hangt. Plank2®™ is een Haswell-systeem dat minder dan 4W uit het stopcontact verbruikt (scherm uit) en zo'n 10W bij normaal gebruik inclusief scherm. Desondanks is het een volledig desktopsysteem op basis van een (heftig gemodificeerd) MSI H81M-P33 moederbord, een Celeron G1820 dualcore, 8GB RAM en een SSD. Naast de computeronderdelen hangen er ook zelfontworpen speakers en versterker aan en zitten er twee zelfontworpen USB-volumeknoppen in de plank verwerkt. En last but not least: Plank2®™ is enkel te besturen via de telefoon.

Nogmaals: omdat het kan.

Het project Plank2®™ is ooit heel lang geleden ontstaan toen ik een discussie had met een audiofiele vriend van me die me e.e.a. aan audioelektronica liet zien. Menigeen weet misschien wel dat ik niet zo'n fan ben van apparaten die nodeloos tientallen watts staan te verstoken, en daarnaast vond ik de gemiddelde receiver, versterker en verdere audioapparatuur aardig lomp en groot. Ik grapte zijdelings dat ik een kwalitatief betere versterker makkelijk in één van de planken zou kunnen verwerken waarvan zijn speakers gemaakt waren. Dit idee is om de één of andere reden in m'n hoofd blijven zitten.

Dit is niet alles. Ik heb de afgelopen 2 jaar aardig wat geëxperimenteerd met allerlei dingen die ik wel eens in de praktijk wilde proberen te brengen. Zo ben ik aardig druk bezig geweest met passieve computerkoeling, heb ik veel ervaring opgedaan met het zuinig maken van computers, heb ik geklooid met thin ITX moederborden en meest recent ben ik bezig geweest met het ontwerpen van verschillende randapparatuur voor computers, waaronder MADPSU. Plank2®™ leek een geweldige speeltuin om dit allemaal eens in te verwerken.

MADPSU en andere producten

Waarom Plank Twee Err Tee Emm? Nou, zoals met al mijn projecten: dit is de opvolger van Plank. Plank was een MDF plank, letterlijk, die aan de muur hing boven het bed van m'n vorige huis. Op Plank zaten allerlei handige dingen om bij het bed te hebben: een lampje, USB-poorten om m'n apparatuur mee op te laden en/of om randapparatuur in te steken voor de computer die naast het bed stond, etc. Het was een goed concept, hoewel enigszins amateuristisch afgewerkt.

Mijn slaapkamer
Plank 1. Niet echt imposant vergeleken met Plank2®™...

Bij het betrekken van ons nieuwe huis - nu inmiddels 2 jaar geleden - wilden we dus weer een Plank. Totnogtoe was het er niet van gekomen; het is een flink project en zoveel vrije tijd heb ik niet. Maar nu moest het toch eindelijk wel eens gebeuren. De tussenoplossing - een kleine mini-ITX computer op het nachtkastje met een projector ernaast - gaf toch erg veel dradentroep.
Pre- en post-opruiming na het installeren van Plank2®™. Een stuk minder troep!




Hier is een overzicht van wat er allemaal in dit high-tech stuk hout zit. De elektronica beschrijf ik bij de onderstaande kopjes nog eens in detail, maar het is wellicht ook interessant om het houtwerk te beschrijven. Plank1, oude Plank, was een stuk MDF. Hoewel dat lekker goedkoop en makkelijk te bewerken is met minimaal gereedschap, trekt het snel krom bij temperatuur- en luchtvochtigheidsschommelingen en is het niet mooi af te werken. Ik had echter nog een - aan de onderzijde flink beschadigd - grenen bureaublad liggen dat precies de juiste maat had. De ideale kandidaat!

Dit blad is 145x55x2,8cm. De computeronderdelen heb ik er min of meer op het oog in gefreesd met behulp van - bij gebrek aan een werkende eigen frees - geleende Bosch bovenfrees van een vriend (waarvoor nogmaals dank!). Het was een stuk netter geweest als ik dit met een CNC-frees had gedaan (wat waarschijnlijk wel mogelijk was geweest), maar alleen al aan meet- en tekenwerk had dit gegarandeerd meer tijd gekost. Al het freeswerk bij elkaar kostte me maar driekwart dag.

De speakers zijn gemaakt uit twee aan elkaar gelijmde blokken 65x80mm houten balk, welke ik met behulp van een papieren sjabloon en vervolgens wederom grootendeels op het oog heb bewerkt tot de vorm die ze nu zijn. Dit heb ik grootendeels met de elektrische schaaf en bandschuurmachine gedaan, en de finishing touches met de muis-schuurmachine. Het idee achter de vorm is dat er Logitech T20 II-speakerdrivers in passen (omdat ze mooi zijn en goed geluid geven), en geen hoeken hebben waar we ons aan kunnen bezeren in bed. De vorm van de speakers gaat vloeiend over in de plank zelf.

Excuses voor de kwaliteit van de foto's; mijn telefoon is blijkbaar een aardappel in het donker.

Het geheel is momenteel nog niet af! Alles zit functioneel in elkaar, maar het moet visueel nog netjes afgewerkt worden. Ik twijfel nog een beetje hoe, en ik hoor graag jullie ideeën. Zie ook helemaal onderaan deze blogpost.

De 4W Haswell-computer
Het onderdeel in Plank2®™ waar ik het meest trots op ben is de computer zelf. Ik heb in het verleden het e.e.a. aan zuinige computers gemaakt, maar mijn beste gepubliceerde resultaat totnogtoe was 6W AC cq. 5W DC. Voor het geval je het niet volgt: DC betekent ná de voeding (dus zonder de verliezen in de voeding of adapter), AC betekent uit het stopcontact. DC is een goede manier om computers onderling te vergelijken, omdat je variatie in de efficiëntie van de voeding negeert. AC is wat er uit het stopcontact getrokken wordt en waar je dus voor betaalt.

Plank2®™ is mijn eerste sub-4W computer. Dat wil zeggen: idle, zonder randapparatuur en met het scherm UIT verbruikt de computer zelf - moederbord, CPU, geheugen en SSD - 2,95W DC en 3,9W AC. Dit is vrijwel identiek aan een moderne ultrabook. Ook in normaal gebruik (scherm aan, USB-apparaten ingeplugd) is het een hele zuinige computer: 5,5W DC cq. 7W AC. Inclusief de picoprojector die in onze slaapkamer dient als scherm zitten we nog steeds nèt onder de 10W: 9,6W AC. Een volledige desktopcomputer met alles erop en eraan voor minder dan 10W. En dan te bedenken dat ik 3 jaar geleden nog blij was met alleen de cpu, idle, zonder scherm onder de 10W! Onder maximale belasting vebruikt de computer 27,5W DC om 32W AC.

Plank2®™ haalt deze efficiëntie doordat ik dit keer rücksichtlos heb zitten hakken in het moederbord. Alles wat ik niet persé nodig had is eraf gesloopt. Als basis heb ik een MSI H81M-P33 moederbord gebruikt - het goedkoopste Haswell-moederbord dat je momenteel kunt krijgen. Waarom het goedkoopste? Om te laten zien dat zuinig niet duur hoeft te zijn en omdat ik zowat niks nodig had op deze computer. Overclocken? Nope. Meer dan 2 geheugenslots? Nope. Er zitten maar 3 USB-apparaten aan - vrij permanent - dus een bijzonder grote selectie I/Os had ik niet nodig. De enige eis was eigenlijk dat het Haswell was en dat ik brood zag in het modden. Met m'n uitgebreide ervaring met MSI-moederborden was dit een no-brainer. Dus, ik heb het bord besteld en direct met wat geheugen en een Celeron G1820 aan MADPSU gehangen:
Klik voor een grotere versie. Rechts staat het totaalverbruik (DC), links is een grafiek van het verbruik in de loop van de laatste 15 seconden. De computer is niet echt rustig aan het zijn en springt tussen idle en een klein beetje belasting, maar te zien is dat het minimumverbruik ongeveer 6.8W is

Pff, wat een onzuinig bord. Waardeloos. Vervolgens heb ik alles eraf gesloopt wat niet nodig was. En hoewel dit al het meest gestripte moederbord is dat je kunt kopen, zaten er nog steeds een paar nodeloze chips op. De audio codec en RS-232 driver vlogen er in ieder geval direct af. Ook stripte ik de nutteloze extra fase van de CPU VRM af en heb ik de ISL95812 VRM driverchip - waarvan ik bijzonder genoeg een compleet toepassingsschema kon vinden - zo zuinig mogelijk getuned. Nadat ik het RAM ook op 1.35V had gezet slingerde ik MADPSU aan en bekeek ik het resultaat:
Klik voor een grotere versie. Zelfde als voorheen, maar nu met meer modificaties. Het verbruik op de 5V-lijn is heel hard gedaald door het modificeren van de RAM VRM, en dit zorgde voor de bulk van de vebruikswinst ten opzichte van de beginsituatie.

Dit is hoe zuinig Fluffy2 was, mijn totnogtoe breedst gepubliceerde prestatie. Niet goed genoeg. Ik ging rigoureuzer aan de slag: de PCH undervolten, alle VRMs eens goed onder de loep nemen en ook nog het e.e.a. met het BIOS klooien. Op dit punt verbruikte het geheel zo weinig dat ik - ondanks de verbruikspiek tijdens het opstarten en afsluiten van Windows - de CPU zonder enige koeling liet draaien. Probleemloos.

Plaatjes van MADPSU missen vanaf dit punt, omdat ik ook de computer omgebouwd had naar 12V only, in plaats van een volledige ATX-voeding. De benodigde 5V en 3.3V op het moederbord genereerde ik met custom dc/dc converters. De metingen gingen dus door met de multimeter en twee power meters. Eindresultaat:

Mede doordat ik toegang had tot complete documentatie van de CPU VRM - die vrijwel altijd van die irritante piepjes produceert (coil whine) - heb ik het bovendien voor elkaar gekregen om deze computer volledig stil te krijgen. Dit door een combinatie van het aanpassen van de feedback compensation op de VRM controller en het toepassen van een hoge kwaliteit shielded inductor in plaats van MSI's 'dark choke' prutinductoren. Daarover gesproken, ik heb nog leuke plaatjes van het moederbord zelf.
Het gemodificeerde moederbord zelf.
Het wordt nogal een bende als je zo extreem gaat modden...
De LAN/USB-connectorcombinatie was te groot. Wat doe je dan? Juist, je trekt de printplaat die in de connector zit uit het metaal, soldeert hem plat op het moederbord en soldeert daar vervolgens weer de ethernetkabel aan vast. Logisch toch?
Zo maak je een haakse SATA-connector!

Had ik al gezegd dat Plank2®™ de slaapkamercomputer is? Dit ding moet stil zijn. Als in: helemaal stil. Niet een beetje geluid, geen piepjes, geen low-rpm fan. Helemaal stil. Passieve koeling is dus de enige optie. De computer zit gesandwiched tussen een muur en een plank, dus erg veel opties heb ik niet: de enige passieve koeling die ik kan doen is simpelweg het verspreiden van de warmte over zoveel mogelijk oppervlak zodat het hout - dat niet heel goed warmte geleidt, maar wel een beetje - de warmte kan opnemen. Daarom heb ik bij de Karwei een geribbelde aluminium overgangsstrip gehaald (die van een zachte doch zeer warmtegeleidende aluminiumlegering is gemaakt) en een oppervlak ter grootte van ongeveer een µATX-moederbord beplakt met het spul. Om de warmte van de CPU naar deze 'warmteverspreider' te krijgen gebruik ik een platte heat pipe. De rest van het moederbord is geheel ongekoeld, inclusief de chipset. Het koper op de binnenlagen van het moederbord zorgt voor meer dan genoeg warmteverspreiding vanuit deze onderdelen.

En na twee avonden gebruik te hebben gemaakt van Plank2®™ kan ik melden dat dit uitstekend werkt. De combinatie van weinig warmteontwikkeling en het passieve 'koelblok' maakt dat de CPU niet boven de 50 graden komt bij normaal gebruik. Ook een stresstest van 1,5 uur linpack laat de temperatuur niet hoger dan 85 graden stijgen.

Plank2®™-audioversterker en wekker
Eerder schreef ik dat ik de audiochip van het moederbord van Plank2®™ had gesloopt; maar ik heb aan de andere kant wel weer speakers gebouwd. De speakers worden echter niet door de computer, maar door een zelfontworpen versterkermodule met USB DAC aangestuurd. De reden hiervoor is dat onboard audio altijd het probleem heeft dat interferentie vanuit de CPU hoorbaar doordreunt in het audiosignaal. Zelfs na het toepassen van een notch filter op onze vorige slaapkamercomputer, Dennis2, was er nog steeds constant een hoorbaar gerommel op de speakers dat erg storend was. Daarom heb ik dit keer dus bewust gekozen voor een USB DAC.

Plank2®™'s audio bestaat uit een PCM2704C DAC gekoppeld aan een TPA3110 en TPA3111 klasse-D audioversterker. Dit zijn onderdelen die ik specifiek heb uitgekozen op een combinatie van lage inherente ruis en een hoge PSRR. Deze laatste term staat voor Power Supply Rejection Ratio, en is een maat voor hoeveel 'last' de DAC en versterker hebben van ruis en interferentie op hun voedingslijnen. Dit is superbelangrijk als je een computer dichtbij hebt, omdat computers veel ruis produceren op de voedingslijnen wat met minder goede componenten zou leiden tot de eerder beschreven rommel en piepjes in de audio.

Naast de DAC en versterker zit nog een microcontroller die via USB geconfigureerd kan worden. Afgezien van wat opstartsequenties is de microcontroller voornamelijk verantwoordelijk voor het instellen van een wekker. Op een instelbare tijd kan de microcontroller via zijn DAC een audiosample injecteren in het signaalpad van de DAC en zodanig als wekker functioneren.


Het laatste apparaat in Plank2®™, en de enige fysieke inputmogelijkheid voor de computer is een set volumeknoppen. Eén aan elke zijde van het bed. Opvallend genoeg is er nog niet echt iets op de markt wat hierop lijkt, dus ik heb het maar zelf ontworpen. Dit is precies wat je verwacht: een rotary encoder en een USB microcontroller. De microcontroller gebruikt het bekende project LUFA om een media-apparaat over USB te spelen, en met wat eenvoudige firmware zet het draaibewegingen aan de encoder om in 'volume up' en 'volume down'-keypresses. En, niet onbelangrijk, wanneer je de knop indrukt mute hij het geluid helemaal.

Naast het volume regelen is een andere functie van de volumeknoppen ook om te dienen als fysiek wake-upsignaal voor de computer. Wanneer de computer in slaapstand gaat kan hij opgewekt worden met de volumeknop.

Het is nog niet klaar!

Zoals je wel kunt zien, is Plank2®™ nog niet echt... heel mooi. Alles functioneert goed, maar het geheel moet nog afgewerkt worden. Onze slaapkamer is ingericht met witte en blauwe kleuren, dus gezien de muur en het bed al wit zijn leek ons het meest voor de hand liggende om Plank2®™ blauw te kleuren. In ieder geval moet er een vrij dekkende kleur worden gebruikt gezien de speakers uit een ander soort hout zijn gemaakt, dus beits o.i.d. zou niet mooi staan. Bovendien kan ik dan de overgangsrandjes netjes afwerken met plamuur. Maar wie weet zijn er betere ideeën - ik ben niet zo creatief met kleuren.

Daarnaast gebruik ik momenteel als volumeknoppen poepgrijze draaiknoppen die ik nog had liggen van een eerder project. Deze vloeken werkelijk met alles. Wat zal ik hieraan veranderen. Alleen de spuitbus eroverheen? Compleet andere knoppen 3d-printen? Alles is mogelijk.

Als laatste mist er nog e.e.a. aan praktische verbruiksdata. Ik hoor graag van jullie waar jullie in geïnteresseerd zijn; verbruik tijdens het kijken van een filmpje? Verbruik tijdens gaming? Zeg het maar, in de volgende post gooi ik het er allemaal bij - met wat vergelijkingen met m'n andere computers.

In ieder geval hoop ik dat je dit een leuke build vond. Ik heb me in ieder geval eindeloos vermaakt met alles van het concept tot de uitwerking van de individuele onderdelen. Plank2®™ is momenteel nog in testmodus; voordat ik alles definitief ga afwerken wil ik zeker weten dat alles betrouwbaar en naar wens functioneert. Ergens tussen Sinterklaas en Kerst wordt het geheel volledig afgewerkt en volgt een tweede blog.

Recumbent & velomobile FAQ

Door mux op donderdag 18 september 2014 09:51 - Reacties (14)
Categorie: Fietstechniek, Views: 3.478

I have recently gotten quite some questions - both from people on the streets and on the internet - about my bicycles. I've gotten a surprising amount of questions from foreign readers - that's why this blog is in English. I mostly use recumbent bicycles and my daily driver is an Alleweder velomobile. Here's all you need to know about (my) recumbent bikes

Q: Why recumbent?

A: A better question would be: why do people ride upright bicycles? What is the advantage of having more wind resistance, poorer vision and lower speed for the same effort? It just seems daft.

Of course, there are important reasons why only few people ride recumbents:
  • The first, and most widely publicized one, is because the UCI (international cycling union) at the start of the 20th century banned recumbent bicycles from all major sporting events. This meant recumbents got a bad rap (they 'cheated' by being better and/or they were 'dangerous' because they went so fast) and anyone aspiring to ever take part in a competition wouldn't be able to enter on a recumbent.
  • The second big reason is because most recumbents after the '70s haven't been built for practical use, but more for either long-distance traveling or sport. Like many upright sports bicycles, it's rare to find popular recumbents with practical, upright-bike-like cargo capabilities or even something as simple as a bike stand.
  • The last reason, which is simply a consequence of the niche-ness of recumbents, is that it's a foreign, weird looking device. People often feel embarrassed in their first hours or days on a recumbent. It's different, you have to get used to that and many people (think they) can't.
As for positive reasons why recumbents are a good idea:
  • They are much more comfortable to the butt, back and neck. Like, 100x better. I am not exaggerating. It's a positive delight to ride recumbents for hundreds of kilometers on end. The only thing holding you back is your legs and possibly your bladder.
  • Vision is much, much better. (see question about vision)
  • You go faster and/or require less effort to move and/or can lug along more stuff
Q: Why do you ride a velomobile?

A: For me, a combination of cost and environment. Most people of my age and beyond tend to have at least one car in their household. This is both expensive and, more importantly, I am pretty critical about the environmental and societal impact of cars. This is not the place to rant, but:
  • Cars sit around doing nothing >95% of the time. Not just that, they require prime real estate to do that. It's one of the most wasteful purchases in terms of utilization factor.
  • Cars have the lowest transportation mass efficiency of any vehicle; a car routinely weighs an order of magnitude more than its payload. Compare this to aircraft (about 0.7-2 times as much payload as vehicle weight) or bikes (5-10 times as much payload as vehicle weight) and it's clear how wasteful this kind of design is.
  • Cars have relatively poor energy efficiency. Internal combustion engine powered cars use about 300-700Wh/km to move around at an average speed of about 60km/h. Even the best electric cars around use much more than 100Wh/km. Bikes, even when powered with the grossly inefficient motor that is human muscles, weigh in at - at most - a couple Wh/km. Orders of magnitude better.
  • Cars require incredible amounts of infrastructure to work: hundreds of square kilometers of roads, buffer zones, sound walls, associated infrastructure. Bikes require much less infrastructure per traveller.
TL;DR: I really don't like how inefficient cars are, especially when compared to bikes. There are some nuances to this issue that I might go into in a later blog though (people make cars out to be evil environmental cataclysm-engines that ruin everything, but it's not that bad). Anyway, I looked around to see how I can delay having to buy a car as much as possible. I have my own business in-house which means I don't have to commute, and when I do need to move significant distances I figured a velomobile would be the obvious choice that is not a car.

Other reasons to own a velomobile are:
  • Because they are even more streamlined than recumbent bikes, wind doesn't influence you at all anymore. Your speed (and thus commute time) is extremely consistent throughout the year and wind conditions.
  • It's warm and dry inside. Can be a disadvantage in hot climates, but in the Netherlands it's usually appreciated
  • More place to store stuff.
  • You are better protected, which is a definite advantage considering the statistical dangers of riding a bike a lot at high speeds

Very useful as a trolley as well!

Q: Did you build it yourself?

A: The Alleweder was originally a kit velomobile, and as such it does look like something that is very amateur-built. It's got a lot of little dents, imperfections, crooked rivet placement etc. etc. It's not nearly as nice-looking as modern fiber reinforced plastic monocoque designs.

That being said: no, I didn't build it myself. I bought it from - as far as I can tell - the third owner, making me the fourth owner. The bike is probably either from 1996 or 1999, so at least a decade and a half old. For such an old bike with such a heavy usage pattern, I'd say it has held up very well.

Q: Is it hard to ride a recumbent bike?

A: Of course, riding a velomobile isn't hard at all. Getting in and out is a bit harder than other bikes (you do have to be able to lift yourself out with your arms, so this is not suitable for the elderly), but other than that there is no balancing. It's a three-wheeler. Easy as can be.

Two-wheeled recumbent bikes are a different story. Short wheel-base bikes like my M5 Blue Glide are the easiest to ride: they respond very much like any other bike. Most people can instantly ride on this bike without falling. Because of the smaller front wheel and heavier front steering assembly it does feel different ('twitchier'), but it doesn't take long to get used to that.
My M5 Blue Glide, a short wheelbase recumbent bicycle

Low-riders and long wheel base bikes are a bit different. These respond really differently and it usually takes about a day of exercise before people feel confident enough to go on the road with these bikes.

Then there is my favourite recumbent; the Flevobike. This is a totally different beast. You don't steer with a traditional steering wheel, but with your legs. The frame bends in the middle. This leaves your hands free to... well, relax. Maybe brake once in a while (the steering wheel on a Flevobike is just there to hold the brakes and shifters). This bike takes ages to learn to ride on, and longer to master. It took me about 2 weeks to get even remotely comfortable riding it on public roads. The frame can be detached in the middle, making it a foldable bike that you can take with you in most public transport. It's maximum awesomeness, but so hard to ride.
Me on my Flevobike when I just got it

Recumbents exist in so many shapes and sizes that it's hard to be exhaustive here, but these are the major types.

Q: Is the neck position comfortable?

A: Most people see people on recumbents and think the neck position is uncomfortable. Quite on the contrary; two things are at play here: 1) your neck muscles are made to keep your head upright no matter what the orientation of your torso is and 2) it's actually more relaxed to bend your head forwards a little (i.e., looking at the ground when you're on an upright bike) than to keep it in a straight line with your torso. So yes, it is comfortable.

This doesn't mean everybody is magically comfortable when they first try out recumbents. Some recumbents have very extreme positions that are just inherently uncomfortable of course, but this is usually only the case for track racing recumbents. More commonly, people that first try out recumbents try 'too hard' to keep their head in a certain position and their neck muscles getting tired as a result. If you just relax, it should be fine.

Q: Does it go fast?

A: Depends. Like upright bikes, there are fast and slow recumbents. For instance, the small-wheeled Flevobikes aren't really made for speed. The double suspension sucks a bit of power and I've purposefully outfitted my Flevobike with slow-but-indestructible tires and an internally geared hub to make it a very dependable backup bike.

All recumbents have a speed advantage over upright bikes, especially with headwind. This is just physics at work: less frontal surface area means less air drag. But none of my bikes easily break 35km/h, including my velomobile. I like the comfort more than the speed.

Some people do have the really fast bikes. A friend of mine cruises at about 45km/h in his Quest velomobile. Recently, a Milan velomobile was spotted in the Dutch province of Zeeland breaking 80km/h on a regional road - and maintaining that speed for quite a while.

Q: Why don't you have a little flag thingy on the back?

A: Because it's useless. Like helmets ;)

No, but really: the hypothetical idea behind a flag on a bike is to improve visibility of the bike. This fails because of two very important reasons:
  1. The flag has a vanishingly small visible surface area as compared to the rest of the bike, improving the visibility by almost nothing
  2. The flag has absolutely no surface area in the most important direction: as viewed from the front of the bike.

Human vision is sensitive to a combination of contrast, surface area and movement. In order to make yourself seen, you must try your hardest to have contrasting colors to your surroundings, have the maximum amount of surface area and move with respect to the background. A flag doesn't help. And let's be honest, being a recumbent bike doesn't particularly help with frontal surface area. That's the whole idea behind the bike.

Add to that the fact that these flags are all but invisible in poor vision conditions and that I had a fucking accident just last friday in perfect vision conditions because some poor old lady just didn't look at all... And there are much more important things to do when it comes to traffic safety:
  • Get properly bright battery-powered (or capacitor-supported) bike lights. Always have them on in everything but the best of viewing conditions. Lights work MUCH better to stimulate our contrast-sensitive brain parts than reflectors or clothing.
  • Ride defensively. Give way to other traffic, don't run red lights.
  • Know your surroundings. Get some mirrors, they add SO much road awareness. Look ahead as far as possible and plan your actions in advance.
Of course, all the carefulness in the world won't save frequent cyclists from getting in accidents and I've had a few (most of them one-sided, e.g. slipping off my pedals and flying off my Flevobike head-first). Be aware that cycling is one of the most dangerous methods of transportation and that you have a responsibility to yourself and other traffic to be at the top of your game when you step into or onto a bike.
SWOV, 2011. Risk of death (left) or major injury (right) per passenger kilometer. From left to right: pedestrian, bike, moped, motorbike and car. For people that ride their bike a lot, bicycles are fairly unsafe as compared to cars

Q: How well can you see from so low down?

A: Better than on my upright bikes. As I mentioned before, your head has a tendency to tip down on an upright bike, making you very aware of the ground beneath you, but not necessarily of the road ahead. This is not a problem on a recumbent; you're just always looking ahead. The comfortable position also makes for better sideways vision, I find. But most importantly: because it's harder to turn your torso around to look behind you, almost all recumbents are fitted with bike mirrors.

Get bike mirrors now. They are awesome.

Once you get accustomed to using bicycle mirrors you can really appreciate what makes them great, and how handicapped your fellow upright cyclists are without them. You have so much more vision. You can see people about to overtake you from hundreds of meters away, avoiding dangerous situations. You will never be startled by anything again (well, except for cars hitting you in the side).

Besides the mirror and head position thing, vision is usually good. On the higher recumbents (like my M5) you tend to be exactly on the same level as car drivers, looking them in the eye. I find this to be a better position than on an upright bike, because human vision is constantly looking for things that look like faces, and my face is easy to find when it's right in the center of a car's vision.

Lower recumbents do suffer from reduced vision, especially in places where there are obstacles between you and other traffic that are just a bit too high to look over. In these cases you really do need to ride defensively and slowly.

In general though, infrastructure in the Netherlands is pretty good and this is a rare occurrence. Municipalities are required by law to cut bushes and other road separations to less than 45cm exactly to avoid this problem, and most roads are in compliance.

Q: Is it expensive?

A: Like any other bike, you can make it as expensive as you'd like. Or as cheap as you like. I mostly have really cheap bikes. My M5 was about 250 euros when I bought it second-hand, my Flevobike was ¤45 but needed about ¤60 in repairs and my Alleweder velomobile was roughly 1000 euros including repairs - again, all second hand.

But there are plenty of recumbents that cost more than a car. One of the most technologically impressive two-wheelers is the Flevobike Greenmachine, which costs about ¤5000 new. Some velomobiles can set you back close to ¤10000 if you buy all the options.

That being said, especially the more expensive bikes tend to depreciate very little, if at all. For a while, second hand Quest velomobiles sold for 20-50% MORE than their list price, due to high demand and low supply. Even now that this has been fixed, the difference between new and second hand is less than taxes. Only the really old ones can be considered 'cheap'. A recumbent bike is a good investment and much cheaper than a car, even when the initial outlay is higher.

As for maintenance and parts: this depends. Original parts are, because of the small market, expensive. I just paid 40 euros for a single idling chainwheel. It's a really good one, I'm happy with it, but if this were the normal bike market this would have cost me less than ¤10. And be prepared to do your own maintenance, because most bike shops won't touch recumbents.

Ben jij de volgende winnaar van de ASN Wereldprijs?

Door mux op vrijdag 20 juni 2014 12:15 - Reacties (5)
Categorie: MADPSU, Views: 4.345

Het is weer zover, de ASN Wereldprijs 2014 is van start gegaan. Zoals de meeste lezers van mijn blog wel weten heb ik hier inmiddels 2 jaar geleden aan meegedaan (wat gaat de tijd snel!) met mijn project MADPSU. En hoewel ik ook daar nog eens uitgebreid over moet gaan bloggen, wil ik in deze post vooral even de aandacht vestigen op de Wereldprijs van dit jaar. Je hebt tot 2 juli om je in te schrijven, en voor iedereen met een waardevol duurzaam idee is dit stérk aan te raden.

Allereerst: ik zal dit jaar helaas niet meedoen. Ik ben bezig met de laatste loodjes van mijn M.Sc., de eerste maanden van mijn nieuwe BV, de afwikkeling van mijn werk aan de HvA én mijn doorlopende werk bij DLR en dit alles kost me teveel tijd om mee te kunnen doen aan de wereldprijs. Overigens; een goed deel van deze drukte komt voort uit de Wereldprijs en andere media-aandacht rondom mijn projecten, dus als je over 2 jaar ook om wilt komen in (leuk!) werk, stop dan vooral niet met lezen :)

Ik vind het heel jammer dat ik niet kon meedoen, want de Wereldprijs was een supernuttige besteding van mijn tjd in de loop van 2012. Ik heb er ontzettend veel geleerd;
  • De Wereldprijs begon met in feite een populariteitswedstrijd; van de meer dan 100 projecten die waren ingeschreven op de website konden maar 10 per categorie door naar de tweede ronde. Hiervoor moesten internetstemmen geworven worden, en dit was de eerste keer dat ik actief mensen op het internet heb moeten vragen om stemmen. Dit jaar gaan er maar liefst 25 projecten per onderwerp door naar de tweede ronde en worden de projecten zowel vanuit de ASN Bank als op basis van stemmen gekozen.
  • Na de eerste ronde begonnen regelmatige workshops waarin aandacht werd gegeven aan hoe je je product in de markt zet. Voor een ingenieurstype als ik voelde ik me totaal als vis uit water, maar goede begeleiding vanuit onder andere GreenWish maakte dat ik toch veel heb kunnen leren en uiteindelijk een strakke presentatie kon neerzetten voor de jury. Hierdoor ging ik naar de finale samen met 4 andere projecten in mijn categorie.
  • Voor de finale moest een businessplan en een eindpresentatie gegeven worden. Hiervoor werden ook workshops en begeleiding gegeven, wat in mijn geval zowel tot de hoofdprijs in mijn categorie als een hoop media-aandacht en een aantal nieuwe klanten voor mijn bedrijf heeft geleid. Ook de projecten die uiteindelijk niet hebben gewonnen hebben een hoop profijt gehad van deze vaardigheden, en sommigen gebruiken nog steeds (een licht gewijzigde vorm van) hun laatste pitch en bedrijfsplan voor hun projecten.
  • Een fase die niet genoemd wordt op de website maar alsnog belangrijk was voor mij was de nasleep: ik werd wekenlang bestookt met tientallen mailtjes per dag en heb hieruit een aantal opdrachten en werkverbanden, alsmede een hoop nuttige netwerkcontacten kunnen halen.
Dit jaar loopt het ruwweg hetzelfde als in 2012, maar met meer begeleiding en meer ruimte voor extra projecten in het wedstrijdtraject. Als je dus bezig bent met een startup op het gebied van duurzame energie - of één van de andere categorieën van de Wereldprijs - zou ik stérk aanraden om een project aan te maken op de site van de Wereldprijs en je best te doen in dit project. Het zijn gratis, hoogwaardige workshops en als je écht goed bezig bent kun je nog een fikse geldprijs winnen ook.

BBG Zuinige Server Maart 2014

Door mux op zaterdag 01 maart 2014 20:41 - Reacties (49)
Categorie: Best Buy Guides (BBGs), Views: 23.558

Het is tijd voor een nieuwe zuinige server-BBG en dit keer gaan we het anders doen. Geen gegok meer. Geen 'ongeveer'-verbruik. Ik ga je exact, tot op de tiende Watt, vertellen wat je nieuwe systeem gaat verbruiken. Ik heb namelijk met dank aan medetweakers xmen, cj1, sphere en Dadona een hele stapel moederborden getest met een prototype-versie van MADPSU. Naar aanleiding daarvan schrijf ik mijn conclusies.

Allereerst: deze BBG gaat over zuinige (thuis)servers. Zuinigheid is bij servers zo belangrijk omdat ze doorgaans 24/7 aanstaan. Zelfs servers die niet persé de hele tijd aan hoeven te staan - tegenvoorbeelden zijn bijvoorbeeld servers die ook routerwerk doen - staan vaak nog steeds 6-12 uur per dag aan en dat betekent dat het verbruik van de computer door de jaren heen een flink deel van de TCO (Total Cost of Ownership) wordt. En daar hebben we het tweede buzzword van deze BBG: we kijken niet alleen naar het verbruik van de geteste systemen, maar ook naar de TCO. En dat leidt tot interessante conclusies.

Wat voor thuisserver?

In deze BBG richt ik mij op thuisservers, dat wil zeggen kleine (fysiek en qua features) servers die voornamelijk als NAS, router, LAMP- of mediaserver worden gebruikt en die het doorgaans niet zo druk hebben. Dat laatste bestaat nogal eens onduidelijkheid over: wat is 'niet zo druk'?

Niet zo druk betekent dat je server het grootste deel van de tijd idle draait, in zijn laagste energietoestand. Hij is dan wel aan en bereikbaar, maar heeft weinig tot niets te doen. Zelfs een zeer heftig gebruikte server doet dat. Bijvoorbeeld: mijn thuisserver is zo goed als mijn enige data-opslag in mijn huis. Alles wat ik heb staat erop, zodat ik geen harde schijven in andere computers hoef te stoppen en zodat alles centraal staat zodat het gemakkelijk te backuppen is. Gezien ik voornamelijk vanuit huis werk stream ik de hele dag, samen met mijn vriendin, muziek en documenten vanaf mijn server. Crashplan, mijn backup-voorziening, draait ook continu backups van mij en iemand anders en ik heb een aantal services erop draaien die o.a. webcams en netwerkapparatuur in de gaten houdt. De server heeft altijd wel iets te doen, maar toch staat hij maar 0,6% van de tijd in C0 te draaien - dat wil zeggen dat de processor actief is. De rest van de tijd slaapt de processor.

Zelfs als je van plan bent om je server als mediaserver te gebruiken die regelmatig (HD) videostreams moet transcoden, dan zorgt dat alsnog maar voor een fractie van de tijd dat je systeem echt bezig is. Je moet wel heel erg veel films op een dag kijken (en meerdere tegelijk) om een systeem echt meer dan 50% belast te maken. En naarmate computers sneller worden is dit steeds meer de werkelijkheid. Er zijn weinig systemen meer die niet het grootste deel van de tijd idle lopen. Het is dus een redelijke aanname om daar vanuit te gaan.

... dat wil zeggen, als je systeem de belasting daadwerkelijk aankan. Ik heb in deze BBG ook een paar moederborden gekeken met geïntegreerde processoren, namelijk de AMD C60, Celeron 847 en Intel Atom D2550. Dit zijn borden die véél langzamer zijn en een hoop instructies missen om bijvoorbeeld transcoding en parren te versnellen. Deze systemen zijn prima geschikt als router, LAMP-server of NAS, maar gaan tekort schieten als mediaserver of andere zwaardere thuisservertaken. Denk daarom goed na over het doel van je server. Kies allereerst op basis van minimale benodigde features en daarna pas op TCO en verbruik.

Geteste moederborden

Ik heb een hele stapel moederborden kunnen testen en in de keuze heb ik (en in grote mate de mensen die ze mij in bruikleen hebben gegeven) breed geschoten. Van alles zit er wel iets tussen. Niet alle moederborden sluiten even goed aan bij de BBG, maar dit is ook de eerste keer dat ik een 'massatest' heb gedaan en ik wilde eerlijk gezegd wel eens wat dingen met elkaar vergelijken die ik anders werkelijk nooit onder ogen krijg.

Hoe dan ook, de geteste Haswell-borden:
NaamForm factorPrijs
ASRock Z87E-ITX WiFiMini-ITX¤122
MSI H81IMini-ITX¤65
Asus H81TThin mini-ITX¤68
ASRock B85M-ITXMini-ITX¤67
ASRock H81M-ITXMini-ITX¤56
Gigabyte GA-H81NMini-ITX¤70
ASRock H87M Pro4Micro-ATX¤66
ASRock B85M Pro4Micro-ATX¤57
ASRock H81M-DGSMicro-ATX¤39

Deze moederborden zijn zoals gezegd van alles wat. Allereerst hebben we er natuurlijk een hoop H81 en B85 chipsets in zitten; de low-end van Intel. Ook zit er een Z87-bord in om eens te kijken of veel features betekent dat een moederbord ook veel moet verbruiken. De ASUS H81T is het enige thin mini-ITX bord, wat vooral interessant is omdat je er geen picoPSU of ATX-voeding voor nodig hebt en dus zowel in verbruik als aanschafkosten kunt winnen. En er zijn een aantal micro-ATX borden die één van de donateurs getest wilde hebben en die interessant zijn voor mensen die bijvoorbeeld meer schijven willen aansluiten of al een grotere behuizing hebben liggen.

Al deze moederborden worden getest met:
  • Intel Celeron G1820, intel's goedkoopste Haswell-processor die toch heel capabel is
  • 4GB DDR3 @ 1.5V
  • Crucial M4 256GB mSATA, waar nodig op een SATA->mSATA adapter
Ook zijn er een aantal moederborden met geïntegreerde processor, namelijk:
NaamProcessorForm factorPrijs
ASRock E35LM1AMD Zacate E-240Mini-ITX¤54
Asus C8HM70-ICeleron 847Mini-ITX¤61
ASRock AD2550R/U3S3Atom D2550Mini-ITX¤132

Dit is respectievelijk het goedkoopste moederbord+processor die je kunt vinden, de goedkoopste MoDT (mobile on desktop, met de mobiele Celeron 847-processor) oplossing en de goedkoopste Intel dual-NIC oplossing.

Alleen het verbruik van het moederbord, processor, SSD en geheugen is opgenomen in de statistieken. Het eventuele meerverbruik van de mSATA->SATA-adapter is niet meegerekend.

In de TCO-berekeningen neem ik mee:
  • Moederbord
  • Processor
  • Verbruikskosten bij 23,2ct/kWh en 24/7 idle gedurende 3 jaar


Voor het meten van het verbruik gebruik ik een nog steeds in ontwikkeling zijnd prototype MADPSU. Ja, dit project leeft nog steeds en ja, het is al een hele tijd geleden dat er updates over zijn geweest. Ik ben al een tijdje bezig met het opzetten van een nieuw bedrijf samen met 3 andere mensen om MADPSU en andere zuinigheidstechnieken op de markt te kunnen brengen en achter de schermen gebeurt er een hoop om dit werkelijkheid te maken. Ik kan er echter nog steeds niet al te veel concreets over vertellen totdat er contracten getekend zijn.

Hoe dan ook is MADPSU een meetplatform aan het worden waarbij ik met ongeveer 1kHz bandbreedte en binnen enkele tientallen mW absolute afwijking het verbruik van elke willekeurige computer kan meten en analyseren. Voor de 2 mensen die mijn blogs lezen en toevallig ook op de Hogeschool van Amsterdam zitten: dit bordje wordt momenteel gebruikt door eerstejaarsstudenten van Technische Informatica voor een project waar ik bij betrokken ben. De meetresultaten die ik hieruit haal zien er ongeveer zo uit:

Ik meet niet alleen het DC (achter de voeding) verbruik van een computer, ik kan ook zoals in het plaatje te zien is vrij goed zien wat de computer daadwerkelijk aan het 'doen' is. In het plaatje hierboven zie je bijvoorbeeld Ubuntu op een ASRock B75 Pro3-m. De gele lijn is het verbruik van de CPU en het is duidelijk dat deze helemaal niet rustig is. Hij is duidelijk met van alles bezig, maar het scherm staat uit en de computer is zo idle als maar kan. Hier is dus duidelijk iets mis. Wat bleek? Ik ben een Linux-noob en er schijnt een bug in de USB-drivers van de meeste laatste Debian-versies te zitten die ervoor zorgt dat aangesloten USB-apparaten, ook als ze in selective suspend zitten, ontzettend veel interrupts veroorzaken. Ontkoppel het USB-toetsenbord en de muis en voilà:

Dit is de kracht van een soort 'oscilloscoop'-beeld van verbruik, in plaats van een getalletje op een vermogensmeter in het stopcontact. Ik kan in het signaal goed ventilatoren, harde schijven, interrupts van een USB-muis en state-transitions van de CPU bekijken. Daardoor kan ik met meer zekerheid zeggen wat er aan de hand is als het verbruik fluctueert of hoger is dan normaal. Een gewone vermogensmeter middelt dit allemaal uit over een halve of hele seconde, MADPSU niet.


Genoeg gekletst, we willen resultaten. Dit is het verbruik van alle bordjes onder Windows 8.1:

DC power consumption comparison

Groen is het verbruik met scherm uit, fan uit en geen USB-dingen ingeplugd. Helemaal kaal enkel het verbruik van moederbord, processor en geheugen. Hier zien we één van de redenen dat er zoveel ASRock-moederborden in de test zijn vergeleken met andere merken: ik heb de afgelopen anderhalf jaar een hoop MSI, Asus, Gigabyte en ASRock-moederborden gezien en consistent is ASRock de beste performer. Waar MSI het meestal nog won van ASRock in de Sandy Bridge- en Ivy Bridge-generatie moederborden is ASRock nu echt de beste. Consistent. Nooit eerder kon ik zo gemakkelijk een blanket statement maken: koop ASRock. Een andere reden waarom ASRock populair is, is de prijs van de moederborden. Ze zijn meestal goedkoper dan de concurrentie voor dezelfde features en hebben een brede selectie die goed verkrijgbaar is in de low-endmarkt.

De gele balk is het verbruik van de moederborden met scherm aan, fan ingeplugd en USB toetsenbord+muis aangesloten. Dit is een belangrijke test, want het is een sanity check of je alles wel goed hebt geïnstalleerd. Als je een computer bouwt en géén verschil in verbruik ziet als je het scherm uit laat gaan heb je waarschijnlijk niet de juiste grafische drivers geïnstalleerd. Als je wél verschil ziet als je USB-apparaten in- of uitplugt heb je waarschijnlijk de chipset- of INF-driver niet (correct) geïnstalleerd.

De rode balk is het verbruik onder vollast. Hier is te zien dat de mini-ITX moederborden minder stroomfasen hebben en daardoor onder belasting zuiniger zijn dan de micro-ATX moederborden. De Asus- en Gigabyte-moederborden blinken zoals altijd weer eens uit in hun brakheid, met zeer inefficiënte conversie en een algemeen onnodig hoog verbruik. Zonde, want qua features en ook in de goede afwerking van de moederborden zijn het duidelijk de meerderen van MSI en ASRock. De moederborden met geïntegreerde processor laten allemaal zien dat het hele zuinige processoren op hele onzuinige moederborden zijn. Het piekverbruik is laag. Opvallend is dat veruit de meest krachtige processor hier - de Celeron 847 - consistent het laagste verbruik neerzet.

De drie vreemde eenden in de bijt hier zijn de ASUS H81T, ASRock E35LM1 en ASRock AD2550R. De H81T was een hele lange tijd mijn favoriete moederbord om redenen waar ik verderop op in ga. Echter, wat ik ook probeerde, ik bleef een ongewoon hoog verbruik houden in idle met het scherm aan. Ook andere versies van het BIOS haalden niets uit. Het lijkt erop dat de CPU niet in package C3 gaat (een sleep-state waarbij niet alleen de cores maar ook alle elektronica eromheen in slaapstand gaat) met het scherm aan, maar wel probleemloos in package C6 met het scherm uit. Dit is zeer waarschijnlijk een BIOS-probleem, of misschien een probleem met één van de ondersteuningschips op het moederbord die een ACPI C-state blokkeert.

De E35LM1 en AD2550R laten zien dat ouderwetse chipsets geen diepere sleep-states ondersteunen, waardoor er nauwelijks stroom kan worden bespaard met het scherm uit. Sterker nog, zelfs het idle-verbruik ligt - ondanks het hele lage TDP van de processoren - veel hoger dan de veel krachtigere Haswell-systemen. Dit is erg jammer, want het zijn qua features en prijsstelling interessante moederborden.


We zijn geïnteresseerd in een laag verbruik omdat het ons op de lange duur minder kost. Nouja, ik ben persoonlijk al erg geïnteresseerd in laag verbruik op zich, maar het doel van deze BBG is het kiezen van de goedkoopste oplossing. Daarom heb ik de energiegebruikskosten en de aanschafprijs van equivalente systemen samengevat in dit staafdiagram:

TCO comparison

Dit laat een hele andere volgorde zien dan het verbruik. De lichtgroene balk is de TCO met een PicoPSU, donkergroen is als je een ATX-voeding gebruikt. Dit is berekend over een levensduur van 3 jaar waarin de computer continu idle draait. Ik heb overal mee rekening gehouden: ik heb bij de moederborden zonder CPU de prijs van een Intel Celeron G1820 opgeteld en het prijsverschil tussen een PicoPSU+adapter en een goedkope en redelijke kwaliteit ATX-voeding (be quiet! pure power L7 300W) meegenomen. Vandaar dat de ASUS H81T ook geen donkergroen deel van het diagram heeft: daar kun je geen ATX-voeding op aansluiten.

Er missen ook een hoop dingen in de TCO, omdat die in principe gelijk zijn voor alle computers: opslag, geheugen, behuizing en eventuele andere accessoires.

Dus, wat is de analyse? Allereerst: een lage aanschafprijs is zéér gunstig voor een hoge plek in deze rangschikking. De E35LM1 is een moederbord van nauwelijks 45 euro inclusief CPU, terwijl de goedkoopste Haswell-combinatie 73 euro is en dat prijsverschil haal je er maar moeilijk uit. Alleen de ASRock H81M-ITX en ASUS H81T zijn goedkoper in gebruik dan dat bord. Maar... die geven dan ook echt extreem veel meer prestaties en features voor je geld. Om die reden kan ik de E35LM1 alleen aanraden voor systemen die maar zelden aanstaan en waar het verbruik niet uitmaakt. Anders zou ik absoluut voor de ASUS C8HM70-I of een ander Celeron 847-moederbord kiezen - die geeft aanzienlijk meer features en processorpower voor ruwweg dezelfde TCO.

Ook zie je rode lijntjes om twee moederborden staan. De ASRock H81M-ITX en B85M-ITX gebruiken allebei een Qualcomm Atheros AR8171 netwerkchip. Dit is een onder Windows prima werkende, maar onder Linux en BSD extreem slecht ondersteunde gigabit netwerkchip. Als je ook maar denkt over het draaien van Linux of virtualisatie op je server moet je deze moederborden vermijden.

Het BBG-systeem

Dus, wat is het beste moederbord op basis van TCO? Tja, dat moet dan wel de ASUS H81T zijn. Het hoge DC-verbruik wordt ruimschoots goed gemaakt door de zeer efficiënte adapter die je hierbij kunt gebruiken. Het moederbord heeft hardware die goed ondersteund wordt onder Windows, Linux en FreeBSD (bijv. ZFSGuru). Daarnaast is er geen PicoPSU of gigantische ATX-voeding nodig en kan het geheel in een goedkope en superkleine kast worden gestopt - je raadt het al - mijn favoriete Mini-Box M350. Ook de aanschaf is gunstig; waar vroeger thin mini ITX aanzienlijk duurder was dan een equivalent non-thin bordje is de H81T één van de goedkoopste Haswell-moederborden op de markt. De oude formule van voorgaande BBGs werkt nog steeds: koppel een M350 aan een thin ITX moederbord met de goedkoopste Core-processor en je hebt een winnaar in handen.

1Intel Celeron G1820 Boxed¤ 30,44¤ 30,44
1Asus H81T¤ 67,51¤ 67,51
1Toshiba MQ01ABB, 2TB¤ 119,78¤ 119,78
1Mini-box M350¤ 43,50¤ 43,50
1[url="link werkt niet meer"]Seasonic 90W adapter[/url]¤ 36,24¤ 36,24
1Crucial Ballistix Sport BLS8G3N169ES4CEU¤ 63,80¤ 63,80
1Crucial mSata M500 120GB¤ 61,50¤ 61,50
Totaal¤ 422,77

Edit 01/2015: De adapter waar deze tabel naar linkt is niet meer verkrijgbaar. Gezien ik niet graag adapters aanraad die ik zelf niet heb getest - en ik voorlopig niet de mogelijkheid heb om een stapel adapters te bekijken - heb ik geen vervangend advies. Bezoek het forum voor adapteradvies!

Zoals altijd ook nog een klein begeleidend schrijven bij de componentkeuze:
  • De harde schijf is momenteel de interessantste 2TB 2,5"-schijf in productie, met een verbruik van slechts 0,7W idle en 0,18W in spindown, doch met prima prestaties voor een harde schijf en een hoop opslag in een klein doosje is dit ideaal voor een compacte en zuinige server die meer opslag nodig heeft dan op de SSD past. Indien 1TB genoeg is voldoet zo goed als alles tegenwoordig, maar is de Hitachi Travelstar 1TB een goedkope keuze.
  • De behuizing is dezelfde die ik al jaren aanraad, het is namelijk simpelweg de kleinste en goedkoopste behuizing voor een mini-ITX systeem die je kunt vinden. Indien je één van de micro-ATX-moederborden wilt gebruiken zonder (veel) harde schijven zou ik simpelweg de goedkoopste kast zoeken, maar als er meerdere harde schijven in moeten zou ik zeker voor de Fractal Design Define Mini gaan.
  • Het geheugen is het goedkoopste 8GB SODIMM in de pricewatch die compatible is met dit moederbord.
  • De SSD is momenteel de grootste no-brainer in de wereld. Beter, sneller dan de concurrentie en nog goedkoper ook. Ongelooflijk.

Epiloog: Verbruik onder Linux, FreeBSD en andere overpeinzingen

Toen ik begon met het vragen om moederborden die ik kon testen voor deze BBG vroeg ik ook welke tests mensen verder graag willen zien. Veelgevraagd is het verbruik onder andere besturingssystemen. Eén van de redenen dat deze BBG iets vertraagd is is de hoofdpijn die mij dat heeft opgeleverd.

Windows heeft eigenlijk al sinds Windows Vista een hele goede out-of-the-box-experience wat betreft verbruik. Driversupport is goed en bovendien worden de juiste drivers bijna altijd automatisch ingeladen zonder enige tussenkomst van de gebruiker. Zelfs de INF, Intel ME, RST en IGP-drivers worden tegenwoordig helemaal automatisch geïnstalleerd en die zijn cruciaal voor een laag verbruik. Het maken van een zuinige computer is een peulenschilletje onder Windows. Installeer Windows, sluit de computer aan op het internet en wacht een uurtje. Klaar.

Linux is... anders. Er zijn vooral de laatste tijd een hoop tumultueuze driver- en kernel-issues geweest die verbruik flink beïnvloeden. De zaken waar ik tegenaan ben gelopen:
  • Onder Kernel 3.11 wordt niet standaard de intel_pstate scaling governor ingeladen, maar de ouderwetse acpi_cpufreq. Deze zorgt ervoor dat de CPU bijna niet in slaapstand kan blijven voor meer dan een paar ms. Oplossing: update naar Kernel 3.12 of hoger of - indien jouw distributie met intel_pstate is gecompileerd - gebruik de kernel boot option 'intel_pstate=enable'
  • Sommige kernels worden gecompileerd met de verkeerde idle time governor (idle=poll in plaats van idle=mwait)
  • Er zit in zo goed als alle versies een probleem in de USB-drivers die zorgt voor een overdaad aan interrupts en navenant ontzettend hoog verbruik
  • Het is soms erg onduidelijk hoe je zaken moet oplossen. Er zijn minstens 4 verschillende programma's in debian-tools en common-tools die cpufreq kunnen aanpassen, allemaal op een iets andere manier.
  • Verschillende gebundelde programma's, zowel in het door mij geteste Ubuntu 13.10 als in andere distributies, hebben gedocumenteerde bugs die 50 of 100% cpu-gebruik veroorzaken. Bijvoorbeeld dbus. Enige oplossing daarvoor is een reboot of een update naar een git-versie die je vanaf source moet compilen (bijv. dbus 1.6.18-git).
Ik heb alleen nog maar met bovenstaande problemen te maken gehad, andere mensen hebben zelfs na dagenlang klooien nog steeds een hoog verbruik. Met andere woorden: out of the box is in ieder geval Ubuntu 13.10 niet aan te raden. Wees bereid om veel te googlen en door te blijven gaan met tunen totdat alle problemen opgelost zijn. Uiteraard is dit een non-issue voor doorgewinterde Linux-users, ondanks dat ik er lang mee bezig ben geweest heb ik niet veel meer gedaan dan een hoop apt-get installs en één kernel-upgrade.

Onder BSD heb ik vergelijkbare problemen gehad. Stock draait ZFSGuru - wat ik getest heb - meestal met vrijwel hetzelfde verbruik als Ubuntu 13.10 met Kernel 3.12, maar af en toe krijg ik een ongewoon hoog verbruik na een reboot, wat niet weggaat tot ik weer reboot. Gezien ik nog veel minder ervaring met FreeBSD heb dan met Linux. Met het oog op de releasedatum van deze BBG heb ik dit maar opgegeven.
Cijfers Ubuntu en systeem vorige BBG
Om het bovenstaande in perspectief te zetten heb ik van tweaker Sphere een systeem gekregen waarin een ASRock B75 Pro3-M en Celeron G1620 zit - het '>2TB' BBG-systeem van inmiddels een jaar geleden. Hiervan heb ik ook het verbruik gemeten met dezelfde meetopstelling en -omstandigheden en dit was het resultaat:

Dit Ivy Bridge-systeem pretendeerde nooit het zuinigste systeem te zijn en het verbruikt dan ook meer dan alle moederborden in deze BBG. Ook in zijn eigen generatie was het niet het allerzuinigste, maar het kon destijds zeker meekomen. Nu is dat niet meer het geval; er zit echt een gat van meer dan 5W (een factor 2!) tussen de beste Ivy Bridge- en Haswell-systemen, tenminste als je ze helemaal uitkleedt tot CPU, moederbord en geheugen.

Ook is het interessant om te kijken hoe zuinig Linux, in dit geval Ubuntu 13.10, nou is vergeleken met Windows 8.1. Dan kom je uit op ongeveer dit:

Windows vs Ubuntu

Not bad. Let wel - dit is na dagenlang gekloot met Ubuntu om alle power-regressies te fiksen die erin geslopen waren, terwijl de Windows 8.1-cijfers out of the box zijn. En nog steeds kun je zien dat op het Haswell-systeem de USB-driver flinke roet in het eten gooit. Zonder USB ingeplugd werkt alles prima, met USB-apparaten - zelfs al is het maar een toetsenbord of muis - valt het systeem van zijn stokje van de interrupts. Alsnog, als je bereid bent om een paar dagen te investeren in je nieuwe build is Ubuntu op de kop af net zo zuinig als Windows en helemaal geen slecht alternatief. Het is mijlen beter dan 5 jaar of zelfs 2 jaar geleden.
Dankwoord en oproep
Tot zover deze BBG. Nogmaals mijn grote dank aan cj1, xmen, sphere en Dadona voor het ter beschikking stellen van zoveel moederborden voor deze test en BBG!

Ik ben ook op zoek naar winkels die bereid zijn om af en toe moederborden aan mij ter beschikking te stellen voor BBGs. Net als met deze BBG gaat het dan om een stuk of 10 moederborden die ik gedurende een paar weken leen en weer in verkoopbare staat retourneer. Werk je bij een webshop of ken je een ingang ergens waar ik terecht zou kunnen? Schroom niet om contact met me op te nemen. Voor het management dat geïnteresseerd is in het publiek dat bereikt kan worden met dit soort sponsoring: mijn BBG-blogs zijn ongeveer even goed gelezen als hardwarereviews op en (tussen de 7.500 en 20.000 views per blogpost).