Recumbent & velomobile FAQ

Door mux op donderdag 18 september 2014 09:51 - Reacties (14)
Categorie: Fietstechniek, Views: 2.210

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: 3.885

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 (48)
Categorie: Best Buy Guides (BBGs), Views: 15.082

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
1Seasonic 90W adapter¤ 36,24¤ 36,24
1Crucial Ballistix Sport BLS8G3N169ES4CEU¤ 63,80¤ 63,80
1Crucial mSata M500 120GB¤ 61,50¤ 61,50
Totaal¤ 422,77

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).

BBG Zuinige fileserver (Dec '13/Jan '14)

Door mux op zondag 29 december 2013 16:31 - Reacties (39)
Categorie: Best Buy Guides (BBGs), Views: 12.602

Het is weer hoog tijd voor een nieuwe BBG. De vorige BBG is inmiddels obsolete; zowel het Ivy Bridge-platform als enkele andere onderdelen in de vorige build zijn slecht verkrijgbaar of worden inmiddels in prijs/prestatie overschaduwd door moderne varianten.

Maar deze BBG is niet puur een refresh van de vorige. Dit keer richten we ons op een heuse fileserver: geen kleine NAS met 1 of 2TB opslag, maar groeipotentiaal tot tientallen terabytes. Want ondanks streaming diensten en betrouwbare, snelle internetverbindingen zijn er nog steeds een hoop mensen die veel plezier hebben aan hun 10TB+ rigs, getuige de vele topics hierover. En behalve het opslaan van software, films en muziek zijn er ook nog steeds een hoop mensen die hun foto/videografiewerk en andere grote hoeveelheden unieke data moeten opslaan. Zaken waarvoor zowel cloudstorage als kleine NAS-apparaten niet geschikt zijn.

Veel centrale storage en vooral veel harde schijven is een risico voor je data. Hoe meer harde schijven en daadwerkelijk daarop geschreven data je hebt, des te meer kans op foutjes tijdens het schrijven. En des te meer kans dat een schijf kapot gaat. Veel mensen roepen nu 'RAID!'... Nee, er zijn tegenwoordig betere methoden. In deze BBG richten we ons 7op ZFS als oplossing van een deel van deze problemen.

Waarom ZFS?


  • Copy on write
  • Checksums
  • Kan omgaan met bit rot
  • verder alle voordelen van parity-achtige constructies in RAID
  • Draait niet onder Windows
  • Redelijk wat geheugen nodig, bij voorkeur ECC
ZFS is op dit moment het enige echt goed geschikte bestandssysteem voor grote data arrays. Waarom? Reden één: Copy on Write. Heel simpel gezegd schrijft ZFS eerst de nieuwe data op een leeg stuk van je harde schijven, en verzet daarna een pointer van de oude naar de nieuwe data. Dit zorgt er voor dat je schijven (mits er genoeg lege ruimte is) altijd op volle snelheid kunnen schrijven omdat ze lekker sequentieel kunnen schrijven. Ook is het veiliger voor je data, want je oude data word nooit zomaar overschreven. Mocht er dus halverwege iets fout gaan, heb je altijd de oude versie nog.

Tweede reden: Checksums. Zie dit als een ingebouwde hash-functionaliteit in het bestandssysteem zelf. ZFS houdt voor elk stukje data een checksum bij van 256 bytes (SHA256) waardoor het kan zien of er iets mis is met de data. Het leuke van ZFS is, dat dit continu gecontroleerd wordt. Bij iedere leesbewerking wordt geverifieerd of de data nog hetzelfde was als toen het voor het eerst geschreven werd. Zodra dit niet klopt zal ZFS alarm slaan, of als je genoeg redundantie hebt (Mirrors, RAIDZ1/2/3) de data repareren! Huh? Hoe kan dat dan? Nou heel simpel. ZFS leest de data van een schijf en ziet dat die data niet klopt. Mocht er nog een schijf zijn die de data ook bevat, en waarvan de checksum wel klopt, dan gaat ZFS de data kopieren van de goede versie, naar de kapotte versie op disk! Mooi toch!

Nog een belangrijke reden om ZFS te gebruiken: Bit rot. Wat is Bit rot? De naam zegt het al een beetje, bitjes die omvallen (omdat de magnetische domeinen op de harde schijven langzaam minder sterk worden). Is dit dan zo’n groot probleem? Ja, tegenwoordig wel. Harde schijven worden zo groot dat er een grote kans is dat in de levensduur van een schijf (terwijl hij in je bezit is) er zo’n bitje omvalt. Wat heeft ZFS hier mee te maken? Nou simpel, door het checksum mechanisme kan ZFS deze omgevallen bitjes zien! Waar normale bestandssystemen en RAID-engines de data gewoon corrupt aan je OS/Applicatie presenteren, gaat ZFS proberen de data te herstellen, of als dit niet kan, de file waar deze bitrot in zit verwijderen. Dit om te voorkomen dat de applicatie corrupte data aangeleverd krijgt.

Heeft ZFS dan ook nadelen? Ja, helaas wel. Voor velen is een van de grootste nadelen: Het draait niet onder Windows. De enige betrouwbare platforms waar het op kan draaien, zijn Solaris en BSD. Er is ook een Linux-installatie, en hoewel die al zeker goed op weg is, zeggen we toch in deze BBG: nog even niet. Het werkt wel, maar het is op het moment nog een proces voor gevorderden.

Een ander groot nadeel van ZFS is: Het kost veel geheugen. Waarom? ZFS werkt met een transactioneel systeem. Denk aan een database waar de verschillende veranderingen in een tabel in 1 transaction group geaggregreerd kunnen worden. ZFS doet iets soortgelijks met de IO richting je pool (reads en writes). Hierdoor heeft ZFS genoeg geheugen nodig om al deze wijzigingen in het geheugen op te slaan, te sorteren, en checksums over te berekenen, alvorens het naar disk geschreven word. Bovendien kan ZFS data van te voren al ophalen, omdat het denkt dat je deze data nodig hebt (prefetching), deze functie werkt pas als je meer dan 4GB geheugen hebt. ZFS komt voor kleine arrays eigenlijk pas tot zijn recht met 8GB geheugen, en voor echt grote arrays met grote data verbindingen (Fibre Channel, Infiniband, 10Gbit Ethernet, Port Trunks) heb je eigenlijk 16GB geheugen of meer nodig. Het moge duidelijk zijn dat ZFS dus heel zwaar leunt op het geheugen, en mede omdat er een hoop user data in staat is het aan te raden om dan ook ECC (error correcting) geheugen te gebruiken.

Waarom dan toch ZFS? Omdat er geen enkel ander bestandssysteem is, wat het niveau van volwassenheid heeft bereikt zoals ZFS dat heeft (ik kijk even met een scheef ook naar BTRFS en ReFS). Een derde belangrijke reden om voor ZFS te kiezen is dat de grootte van harde schijven tegenwoordig zo hard groeit, dat we steeds meer last krijgen van de slechte uBER specificaties van de schijven. Mocht je dit technische verhaal willen begrijpen, verwijzen we je graag door naar Het grote ZFS topic, daar staat het een en ander duidelijk uitgelegd.

Alleen ZFS is niet genoeg, je hebt nog steeds backups nodig

ZFS en als deel hiervan ECC beschermt je tegen incidentele schrijf/leesproblemen van je data, maar niet tegen blikseminslag of overstroming. Of user error. De enige bescherming daartegen is een backup, en wel ééntje die offsite (niet in hetzelfde huis, heel ergens anders) en onafhankelijk is. Hier hebben we wel een beetje een probleem, want 12TB data 'eventjes' backuppen naar een offsite locatie is niet bepaald makkelijk.

Allereerst is het nuttig om prioriteiten te stellen: welke data kan ik missen en welke is absoluut onvervangbaar? Stel dat je je storage alleen gebruikt voor gedownloade films en series, dan kan het best zijn dat je maar enkele honderden gigabytes aan belangrijke data overhoudt. Dat kan dan gemakkelijk naar bijvoorbeeld een cloud-backupdienst zoals Crashplan worden gegooid. Heb je meer data, dan kun je ditzelfde programma of bijvoorbeeld iets als BTSync gebruiken om een backup aan te leggen bij een vriend of familie. Zorg er ook voor dat je externe backups encrypt voordat je ze wegstuurt. Crashplan heeft ingebouwde mogelijkheden om dit te doen, voor BTSync raad ik (op aanraden van Dadona) Boxcryptor Classic aan. Overigens is Boxcryptor een onafhankelijk programma; je kunt het ook gebruiken om data voor Crashplan of elke andere cloud/backupdienst te versleutelen.

Hoe dan ook gaat een goede backupdienst je geld kosten; houd hier rekening mee bij de aanschaf van je fileserver. Het lijkt nu misschien een 'onnodige' uitgave die je liever in andere componenten of in je spaarrekening stopt, maar when the shit hits the fan wil je niet dat terabytes aan data vermijdbaar verloren gaan!

BBG Avoton-based fileserver

1ASRock C2750D4I¤ 380,63¤ 380,63
6WD Green WD40EZRX, 4TB¤ 141,-¤ 846,-
1Fractal Design Define Mini¤ 74,90¤ 74,90
2Sharkoon SATA Kabel¤ 1,80¤ 3,60
1Silverstone SST-CP06 4x SATA¤ 8,17¤ 8,17
2Startech 3.5inch Hard Drive to 5.25inch Front Bay Bracket Adapter - zwart¤ 4,71¤ 9,42
1Kingston KVR1333D3E9SK2/16G¤ 152,50¤ 152,50
1Seasonic G-Serie 360Watt¤ 54,99¤ 54,99
1Crucial 2.5" M500 240GB¤ 113,49¤ 113,49
Bekijk collectie
Importeer producten
Totaal¤ 1.643,70

Dit systeem is het uitgangspunt van de BBG. Het hart van de machine is de ASRock C2750D4I. Dit is een moederbord met de nieuwste generatie Atom-octacore (8-core) voor servers. Het grootste verschil met andere Atom-bordjes, en de reden waarom je zoveel extra geld ervoor betaalt, is dat deze processor ECC geheugen ondersteunt. Ook heeft dit bordje twee Intel i210 gigabit ethernet-connecties en 12 (!!) SATA-poorten. Indien gewenst kun je het bordje dus ook gebruiken als router/gateway (je hebt dan nog wel een externe switch nodig om genoeg Ethernet-poorten te maken voor al je andere computers) en het aantal harde schijven kan tot in het absurde worden aangevuld.

Ondanks dat Atom de naam heeft niet al te snel te zijn hoef je je geen enkele zorgen te maken om de processorkracht van dit systeem. Er is more than enough to go around, zeker als je deze computer zoals samengesteld puur gebruikt als fileserver (zelfs inclusief de belasting van PAR-checks, SABnzbd, streaming torrents, non-realtime transcoding van video). Je kunt er ook probleemloos een router of lichte webserver naast virtualiseren als je wil. Misschien wil je in dat geval wel wat meer geheugen installeren. Wanneer je echt meerdere streams realtime wil transcoden of andere zeer zware taken wilt doen heb ik ook nog een Xeon E3-gebaseerd systeem verderop in de BBG.

Maar laten we eerst eens de keuze voor alle componenten van het Avoton-systeem kort beschrijven:
  • Geheugen: ik heb hier gekozen voor twee UDIMMs van 8GB. Het is sterk aan te raden om dit artikel te lezen als je wil weten wat het verschil is tussen UDIMMs, RDIMMs, etc. 16GB is meer dan genoeg voor een licht tot gemiddeld gebruikt ZFS-filesysteem met tot ca. 20TB aan bruikbare opslagruimte. Indien je nog een keer graag een hele sloot aan VMs erbij wilt draaien heb je de optie om het geheugen uit te breiden tot maar liefst 64GB (4x16GB) - hoewel 16GB UDIMMs nog erg duur zijn op het moment.
  • Moederbord: Avoton is Intel's nieuwste Atom-lijn voor servers, en de ASRock C2750D4I is momenteel het eerste echt interessante moederbord met deze generatie processoren dat ook echt beschikbaar is. Het is vergeleken met de concurrentie (bijv. Supermicro A1SAI-2750f) goedkoper, waarschijnlijk zuiniger en beter voor een storage-gefocused systeem. Een goed alternatief is de ASRock C2550D4I: deze heeft exact dezelfde feature, maar een 4-core ipv 8-core processor. Gezien processorprestaties niet belangrijk zijn in deze context is dit een makkelijke manier om ruim 100 euro te verdienen. De reden dat hij niet standaard in de BBG staat is de beperkte verkrijgbaarheid op het moment van schrijven. In de loop van januari komt hier verbetering in.
  • Harde schijven: Voor de basisconfiguratie raad ik 6x4TB harde schijven in RAID-Z2 aan voor een totaal van 16TB bruikbare opslag. 6 of 10 schijven in RAID-Z2 zijn een optimaal getal voor ZFS. De WD40EZRX hebben met hun 3.3W idle-verbruik veruit de hoogste hoeveelheid opslagruimte per Watt en zijn dus de meest optimale keuze. WD30EZRX is een goed alternatief als je iets minder opslagruimte nodig hebt. Heb je echt 'weinig' opslagruimte nodig maar wil je nog steeds profiteren van ZFS met ECC, dan kun je overwegen om 3x3TB schijven in RAID-Z1 te zetten voor effectief 6TB opslag.
  • Kast. Hier heb ik gekozen voor een kast waar ik zelf ervaring mee heb en welke voldoende ruimte heeft voor de genoemde configuratie. De Fractal Design Mini is naar mijn mening een iets betere kwaliteit kast dan de reeds zeer goed presterende Fractal Define R2 en R3-kasten welke ik eerder al eens heb aangeraden. Hoopjes luchtfilters, plaatsen voor (bijgeleverde stille) fans en geluidsdemping zodat je de server op iedere plek kunt neerzetten die je wil zonder overlast te veroorzaken. Wil je een kleinere kast? De Lian Li PC-Q25B is de kleinste fileserver-kast te zijn waar alles uit deze BBG in past, en ondanks dat er nog geen reviews over uit zijn op de betere review-sites (bijv. SPCR) lijkt het uit gebruikerservaringen hoe dan ook een prima kast. Het merk boezemt op dit punt ook vertrouwen in. Wil je meer harde schijven kwijt? Dan zal de Fractal Design Define R4, eventueel met een aantal 5,25" naar 3,5" brackets, de voordeligste keuze zijn.
  • SSD. Een no-brainer in mijn ogen is de Crucial M500. Deze schijf kun je zowel als boot-schijf als - indien je denkt dit nodig te hebben - ZIL gebruiken (meer info hierover in het meermalen gelinkte ZFS topic). De M500 heeft power-safe caps, wat betekent dat de SSD geen data verliest of corrumpeert in het geval van een onverwachte stroomuitval. En daarnaast staat de M500 bekend als een betrouwbare, goede kwaliteit schijf met voor zover bekend geen serieuze problemen. En het is ook nog één van de goedkoopste schijven! Wat wil je nog meer. De prestatie- en stroomverbruikwinst door een SSD te gebruiken i.p.v. een harde schijf is mijns inziens de licht hogere prijs waard.
  • Voeding. Een systeem met veel harde schijven kan helaas niet (betrouwbaar) aan een PicoPSU worden gehangen, hoewel ik het wel erg graag had gewild. Dan maar the next best thing: een inmiddels zeer vaak aangeraden, solide, betrouwbare en efficiënte voeding van Seasonic. Even leek het er in de afgelopen weken op dat de voeding slechter en misschien zelfs onverkrijgbaar werd, maar de leveringsproblemen lijken zichzelf opgelost te hebben. Dit is één van de redenen voor het vertraagd uitkomen van deze BBG geweest. Phew, alles is toch nog goed gekomen!
  • Overige onderdelen: zoals altijd heb ik even een fit-test gedaan met alle onderdelen en met alleen de bovenstaande componenten ben je er niet. Als je 6 of meer schijven in de Fractal Design Mini wil zetten, moet je twee HDDs in de 5,25" bays hangen. Daarvoor zijn brackets nodig, de exemplaren in dit lijstje zijn de goedkoopste. Ook heeft de voeding niet voldoende SATA power-aansluitingen, dus vandaar dat kabeltje. Bij het moederbord worden 6 SATA-kabels bijgeleverd, dus als je dan ook nog een 2,5" SATA SSD erbij wil stoppen heb je niet voldoende SATA-kabels. Vanzelfsprekend zul je er nog meer moeten bijkopen als je bijvoorbeeld 10 schijven wilt installeren.
Dit systeem verbruikt zoals samengesteld ca. 40-45W idle onder FreeBSD. Je krijgt met dit systeem inclusief verzendkosten ca. 10GB/euro opslag en het verbruikt zo'n 2,6W/TB. Dit zijn nuttige getallen om te vergelijken met andere systemen.

Intel Xeon E3-based fileserver

1Intel Xeon E3-1220 V3 Boxed¤ 177,49¤ 177,49
1Supermicro X10SLL-F¤ 158,41¤ 158,41
5WD Green WD40EZRX, 4TB¤ 141,-¤ 705,-
1Fractal Design Define Mini¤ 74,90¤ 74,90
2Sharkoon SATA Kabel¤ 1,80¤ 3,60
1Silverstone SST-CP06 4x SATA¤ 8,17¤ 8,17
2Startech 3.5inch Hard Drive to 5.25inch Front Bay Bracket Adapter - zwart¤ 4,71¤ 9,42
1Kingston KVR1333D3E9SK2/16G¤ 152,50¤ 152,50
1Seasonic G-Serie 360Watt¤ 54,99¤ 54,99
1Crucial 2.5" M500 240GB¤ 113,49¤ 113,49
Bekijk collectie
Importeer producten
Totaal¤ 1.598,97

Let op: De X10SLL+ -F is nauwelijks duurder en heeft twee identieke Intel i210 Ethernet-poorten ipv twee verschillende. Belangrijker nog; bij de +-versie zijn beide NICs ondersteund onder ESXi, terwijl de i217 op de non-+ versie niet ondersteund is. Helaas staat dit moederbord niet in de pricewatch dus kan ik hem niet in de RML-lijst zetten.

Dit systeem gebruikt geen 'langzame' atom-processor, maar een aanzienlijk snellere Intel Xeon E3-1220v3 Haswell-generatie quadcore. Als belangrijkste voordeel boven het bovenstaande systeem - naast betere prestaties voor bijvoorbeeld realtime 1080p video transcoden - is dat deze processor ook VT-d ondersteunt. Dit systeem is daardoor zeer geschikt om als VMware ESXi-bak te dienen waarin vele virtuele machines worden gedraaid. Ook kost het - als we er even vanuit gaan dat het moederbord in de Avoton-configuratie doorgaans wordt vervangen door de goedkopere C2550D4I - maar enkele tientjes meer dan het Avoton-systeem.

Waarom is dit dan niet het primaire BBG-systeem? Het verbruikt meer, en het is eigenlijk niet zo nuttig voor een fileserver. Doordat het ruim 10W meer verbruikt aan het stopcontact is het ook nog eens een paar tientjes per jaar duurder om te draaien. Eigenlijk is dit systeem alleen nuttig voor iemand die eigenlijk meer een virtualisatie/algemene server wil bouwen dan alleen een fileserver. Echter, vanwege de prijs/prestatieverhouding wilde ik jullie deze configuratie niet onthouden!

Een kleine maar nuttige upgrade voor wanneer je dit systeem regelmatig zwaar wil belasten is een betere processorkoeling. Hiervoor raad ik graag de Cooler Master Hyper TX3 Evo of Scythe Katana 4 aan. Hierbij is de laatste keuze de stilste, maar iets duurder dan de TX3. Voor licht processorgebruik is de stock koeler echter prima.

Let op: het was me in eerste instantie ook ontschoten, maar dit systeem heeft slechts 6 SATA-aansluitingen. Het is dus niet mogelijk om zonder vervanging van het moederbord (duur!) of het toevoegen van een (extreem onzuinige, afrader!) RAID-kaart een 6-10 disk systeem hiermee te bouwen.

Dit systeem verbruikt ongeveer 50-60W idle afhankelijk van je OS-distributie, misschien zelfs nog iets meer als je veel VMs erop draait. Hiermee kom je op wederom ca. 10GB/euro en ruwweg 3,5W/TB.


Deze systemen zijn allebei uitgekozen op het draaien van het ZFS-bestandssysteem. Ondanks dat ZFS een bestandssysteem en geen besturingssysteem is, is het zeker voor de mensen die hier nog niet eerder mee hebben gewerkt aan te raden om een specifieke FreeBSD-distributie genaamd ZFSGuru te installeren. Lees meer over de installatie en configuratie hiervan in Het grote ZFS topic.

Deze BBG is mede tot stand gekomen door de uitgebreide hulp van Dadona, HyperBart en FireDrunk, bedankt!

BBG Zuinige Server (Maart 2013)

Door mux op donderdag 07 maart 2013 13:12 - Reacties (53)
Categorie: Best Buy Guides (BBGs), Views: 23.838

Mijn vorige BBG voor zuinige servers stamt alweer uit september 2012, dus het is tijd voor een refresh. Tot een aantal weken geleden was die BBG eigenlijk nog prima, maar nu zijn er wat onderdelen uitgekomen en beter beschikbaar geworden. Dat schept nieuwe mogelijkheden voor zowel kleine als grotere zuinige NAS-apparaten en thuisservers.

Noot vooraf: ik ben bezig met mijn nieuwe site. Hier wil ik mijn bedrijf presenteren en dat doe ik onder andere met mijn blogs. Ik ben echter niet zo goed in de grafische kant van het ontwerp. Denk je dat jij mij kunt helpen? Graag DM!

NAS/thuisserver <2TB

De vorige keer heb ik mijn aanbevelingen opgesplitst: een zuinige NAS met minder dan 2TB aan opslagruimte en eentje met meer dan 2TB. Dat is bijzonder goed bevallen en ik kreeg ook een hoop positieve reacties over de ‘kleine’ server. Voor heel veel mensen is 2TB ruim voldoende en dat is ook uitstekend te combineren met cloud-backupsystemen. Lees meer over mijn overpeinzingen over backups en Crashplan in de blogpost over Floppy2. Ook deze keer wil ik beginnen met een NAS met minder dan 2TB opslagruimte:

1Intel Celeron G1610 Boxed¤ 36,95¤ 36,95
1Intel Desktop Board DH61AG¤ 88,64¤ 88,64
1Seagate Spinpoint M8 ST1000LM024, 1TB¤ 61,90¤ 61,90
1Mini-box M350¤ 43,50¤ 43,50
1Corsair CMSO8GX3M1A1333C9¤ 39,40¤ 39,40
1Mini-box HDD Bracket¤ 4,78¤ 4,78
1Seasonic Power Adapter 90Watt (19V)¤ 30,19¤ 30,19
1Crucial m4 CT064M4SSD3 64GB¤ 61,95¤ 61,95
1Scythe Kozuti 40mm Super-Low Profile¤ 22,99¤ 22,99
Bekijk collectie
Importeer producten
Totaal¤ 390,30

Dit systeem kost je, inclusief bestelkosten, ca. 420 euro. Onder windows 8 verbruikt het idle exact 10W excl. harde schijven. Hoe weet ik dat zo precies? Nou, heb 'm zelf ook!

De motivatie voor dit systeem:
  • Moederbord: Dit is het kleinere broertje van het moederbord in Fluffy2 en daarmee ook een uitzonderlijk zuinig bordje. Het heeft een mSATA-slot wat kabels en ruimte scheelt in de zeer compacte behuizing die ik heb gekozen, een intel NIC en het bord loopt op 19V wat de keuze in efficiënte en betaalbare adapters een stuk gemakkelijker maakt dan 12V bordjes waar ook nog een picopsu bij nodig is.
  • Processor: De welbekende Celeron G530 van de Sandy Bridge-generatie heeft een update gekregen naar intel's laatste Ivy Bridge-generatie en dat is te merken in het verbruik: ongeveer 1,5W besparing idle en 20W onder volle belasting met behoud van prestaties op een vergelijkbaar systeem.
  • Geheugen: Gezien dit bord maar 2 geheugensloten heeft (let op: SODIMM!) raad ik aan om zo groot mogelijke geheugens erin te stoppen. 8GB is voor nu misschien overkill, maar in de toekomst komt het van pas en het kost niet veel meer dan een 4GB module. Op deze manier kun je in de toekomst ook gemakkelijk upgraden naar 16GB.
  • SSD: Ook dit keer raad ik aan op te starten van een andere schijf dan waar je data op staat. Omdat er mSATA op dit bord zit is het gemakkelijk: gebruik de enige momenteel goed verkrijgbare, betrouwbare en goed presterende schijf die erin past, de Crucial M4.
  • Behuizing: Dit keer eens iets heel anders. De Mini-box M350 is de kleinste behuizing die ik ken. Een mini-itx moederbord past er maar net in samen met twee 2,5" schijven, maar ondanks alles is het toch een ontzettend makkelijke behuizing om in elkaar te zetten. Let wel op! In combinatie met dit moederbord zijn de kabeltjes aan de aan-knop niet lang genoeg om bij de headers op het moederbord te komen. Die moet je dus verlengen (kroonsteentje en wat overgebleven draad) of verlengkabeltjes voor kopen - of zoals een echte NAS moet werken: wake on LAN! Deze behuizing heeft maar weinig prijsvermeldingen in de pricewatch, dus daarbij deze tip: hij is momenteel in Nederland alleen goed verkrijgbaar bij Logic Supply (de link in de tabel verwijst direct naar hun winkel)
  • Processorkoeling en bracket: Ondanks de kleine afmetingen passen er toch twee HDDs in deze behuizing. Belangrijke noot: ook de Scythe Kozuti is te hoog om nog een HDD boven te passen. Het is NIET mogelijk om 2 HDDs of SSDs in de M350 te monteren. Ze hangen aan de bovenkant van de kast. Wil je echter één of twee HDDs kwijt in deze behuizing, dan interfereert de stock koeler hiermee, dus moet je een lager exemplaar kopen. De enige voldoende lage kwaliteitskoeler die goed verkrijgbaar is in Nederland is de Scythe Kozuti. Als je maar één harde schijf inbouwt kun je eventueel de stock koeler behouden, maar dan moet je een aanpassing maken aan één van de fanhouders van de stock koeler (zie plaatje). Overigens zit bij de behuizing standaard maar één HDD-bracket bijgeleverd. Wil je er twee HDDs in hangen, dan moet je de bracket aanschaffen die in de tabel staat.
  • Harde schijf: Ik heb dit keer exact dezelfde schijf gekozen als de vorige keer - goedkoop, geen bekende problemen mee en stil. Als je wil upgraden maar liever geen tweede schijf wil ophangen - of als je 4TB in deze behuizing wilt stoppen - kun je één of twee WD Green 2TB schijven kopen, maar deze schijven zijn - zeker vergeleken met hun 3,5" broertjes - behoorlijk aan de prijs. Het is wellicht een beter idee om dan een ruimere behuizing met plek voor grote schijven aan te schaffen.
  • Voeding: Adapters zijn altijd moeilijk om aan te raden omdat je zelden weet wat je krijgt. Winkels zetten bij de beschrijving bijna nooit het merk, laat staan het exacte typenummer. Het is dan ook puur toeval dat ik onlangs erachter ben gekomen dat Logic Supply een hele goede kwaliteit Seasonic adapter verkoopt. De link in de tabel gaat direct naar die winkel. Zie ook de discussie in het Nieuwe Zuinige Server-topic
NAS/thuisserver >2TB

Aan de kant van grotere thuisservers met meerdere HDDs is er sinds de vorige keer helaas bedroevend weinig gebeurd. Alles behalve de het moederbord heeft een minimale upgrade gekregen, vooral op basis van verkrijgbaarheid en niet zozeer omdat dit betere onderdelen zijn dan de vorige keer. Vergeleken met de vorige keer zou deze configuratie excl. harde schijven 3-4W zuiniger moeten lopen dan het BBG-systeem van september 2012 door de combinatie van voeding en processorupgrade. Onze duitse vrienden hebben trouwens weer wat accuratere verbruikstests en richtlijnen voor het undervolten van de B75 Pro3-m gepost. Ook heb ik tussen de laatste BBG en nu ook nog gekeken naar het idle-verbruik van de verschillende harde schijven die momenteel in de handel zijn. Met geüpdatete getallen geeft dat dit tabelletje:

2TB 3,5" schijvenVerbruik[W] Prijs
Western Digital Green WD20NPVT, 2TB (2.5" model) 0,8¤164
Western Digital Green WD20EARX, 2TB3,3 ¤ 82
Western Digital Red WD20EFRX, 2TB 4,1 ¤ 94
Hitachi Deskstar 5K3000, 2TB4,4¤ 84
Seagate Barracuda Green ST2000DL003, 2TB4,5¤ 80
Toshiba DT01ACA200, 2TB 5,2 ¤ 79
Western Digital Green WD20EZRX, 2TB5,5¤ 82

3TB 3,5" schijvenVerbruik[W] Prijs
WD Red WD30EFRX 4,1¤ 130
Toshiba DT01ACA3005,2 ¤ 114
WD Green WD30EZRX 5,5 ¤ 116
Seagate 7200.14 ST3000DM0015,8¤ 110
Seagate Barracuda Green ST2000DL003, 2TB6,4¤ 132

4TB 3,5" schijvenVerbruik[W] Prijs
Hitachi Deskstar 5K4000, 4TB6,4¤ 164

Voor zover de 4TB Hitachi 5K4000 beschikbaar is, is dit veruit de beste keuze voor je geld en je stroomrekening. Het enige dat beter presteert op basis van verbruik is 4 2,5" schijfjes gebruiken, maar dat kost je 4x (!!) zoveel geld. Waanzin. Daarna is de WD Red je efficiëntste keus, hoewel het verbruiksverschil met de Toshiba DT01ACA300 niet groot genoeg is om het prijsverschil te overbruggen. WD20EARX is ook nog steeds een zuinige 2TB schijf die zowel financieel als energietechnisch mee kan met de rest.

De rest van de hardware:

1Intel Celeron G1610 Boxed¤ 36,45¤ 36,45
1ASRock B75 Pro3-M¤ 56,90¤ 56,90
1Fractal Design Define Mini¤ 78,60¤ 78,60
1Corsair CMV16GX3M2A1333C9¤ 71,95¤ 71,95
1Seasonic G-Serie 360Watt¤ 59,90¤ 59,90
1Crucial m4 CT064M4SSD2 64GB¤ 66,90¤ 66,90
Bekijk collectie
Importeer producten
Totaal¤ 370,70

Dit systeem verbruikt ca. 14W idle excl. harde schijven. Voor een uitgebreide behandeling van de onderdelen verwijs ik terug naar mijn vorige BBG, hier alleen een kleine toelichting:
  • Moederbord: Identiek aan de vorige keer. De Asrock B75 Pro3-m is het enige moederbord in zijn prijsklasse (sterker nog, het enige moederbord onder de 130 euro) dat 8 SATA-poorten heeft en dus uitstekend geschikt is voor een systeem met veel HDDs. Heb je echter genoeg aan 6 SATA-poorten, dan kan ik de MSI H61MA-E35 sterk aanraden. Deze is nog iets zuiniger dan de Asrock, een tientje goedkoper en verder een prima keuze. Let wel: hier kunnen maar 2 geheugenreepjes in, dus je bent met goedkoop geheugen beperkt tot 16GB (hoewel tegen een flinke meerprijs ook 16GB DDR3-modules verkrijgbaar zijn).
  • Processor: deze heeft net als het eerste systeem een upgrade naar een G1610 gekregen. Ga je virtualiseren en heb je VT-d nodig? Koop dan een core i5.
  • Geheugen: Een upgrade naar 16GB met 2x8GB modules. Als je ZFS of andere geheugenintensieve dingen gaat doen is dit zeer welkom, anders is 4 of 8GB ook meer dan voldoende. Echter, geheugenprijzen zijn weer omhoog aan het gaan, dus grijp het nog nu het relatief goedkoop is.
  • Behuizing: Dit keer raad ik de Fractal Define Mini aan - deze vind ik persoonlijk net iets betere bouwkwaliteit dan zijn grotere broertje hebben, heeft dezelfde demping en uitstekende ventilatie (met name voor de harde schijven), een praktisch systeem om harde schijven te installeren en zo verder.
  • Voeding: De vorige keer was hij niet goed verkrijgbaar, nu wel. De Seasonic G360 is de best gebouwde en meest efficiënte 80 Plus Gold voeding in zijn prijssegment en daarom mijn favoriet. Deze voeding zul je nog in vele toekomstige computers kunnen hergebruiken!
  • SSD: Voor het besturingssysteem en andere non-user data gooi ik er altijd een SSD in. Sommige besturingssystemen lopen ook uitstekend vanaf een USB-stick, wat een goedkopere optie kan zijn.

Helaas zijn er geen grote aardverschuivingen op het gebied van zuinige hardware voor servers en NAS-apparaten gekomen, dus deze update is wat saai. Toch denk ik dat dit weer een solide basis is voor systemen die de komende paar maanden gebouwd worden.

Heb je specifieke vragen over jouw nieuwe systeem? Kom dan naar het vernieuwde zuinige server-discussietopic en post je vraag of wenslijst. In dit topic verzamel ik ook cijfers voor de referentiedatabase op mijn site. Als jij de juiste energiemeter hebt om je eigen systeem door te meten hoor ik graag van je hoeveel energie jouw server verbruikt.

En nogmaals: ben je handig met grafisch ontwerp en website-ontwerp? Dan kan ik je hulp en feedback goed gebruiken voor mijn nieuwe website.