Alltagstaugliche Desktop-Systeme mit 10W Idle-Verbrauch (inkl. Llano FM1 Beispiel)

[che new]

Hallo Stromspar-Enthusiasten,

da AMD mit dem Release der Fusion "Brazos"-Plattform für Desktops (CPU-Codename: Zacate) auf Basis der Bobcat-Architektur neue Möglichkeiten im Bereich Stromspar-Systeme eröffnet hat, wurde es mal Zeit ein neues Thema ins Rollen zu bringen. Dieser Thread soll sich rund um alltagstaugliche Desktop-Systeme drehen, die sich im 10W Idle-Bereich oder darunter bewegen. Neben Auflistungen von Systemvorstellungen/-vorschlägen (die ich im Start-Posting zusammenfassen werde), kann gerne über Konfigurationen und Maßnahmen diskutiert/philosophiert werden, die nötig sind um solche Systeme zu realisieren.

Durch den laufenden Forschritt in der Halbleitertechnik (Verkleinerung der Fertigung, Architekturverbesserungen, neue Stromspartechnologien) welcher insbesondere CPUs, Chipsätze und Speicher betrifft, ist zu erwarten, dass in Zukunft auch weitere Desktop-Plattformen Systeme mit 10W Leerlaufverbrauch ermöglichen. Die ebenfalls laufenden Verbesserungen im Netzteil-Segment tragen hoffentlich auch in Zukunft ihren wichtigen Teil dazu bei, dieses und bessere Verbrauchsziel(e) zu erreichen. Nun aber genug der graue Theorie, hier folgt die Praxis mit ersten Ergebnissen.


Update:

Nach ein paar Monaten Bastelpause habe ich mich nochmal kurz mit dem Sockel FM1 beschäftigt, da ich Potential in den Gigabyte-Modellen gesehen habe und erste Ergebnisse vielversprechend waren. Das ist zwar vorerst mein letztes "Projekt", da ich mich zuküftig dem Hobby PC weniger widmen werde, dennoch wollte ich euch mein aktuelles Resultat nicht vorenthalten.


Testsystem

APU: AMD A6-3670 BE (Llano B0), VID 1,025V / 1,4125V
Mainboard: Gigabyte GA-A75N-USB3 (ITX), Bios F1
RAM: 2 x 4GB Mushkin DDR3L-1600@1333Mhz (~1,19V)
SSD: Corsair P64 64GB
NT#1: PicoPSU-80-WI-32V (rot)
NT#2: 80W AC-Adapter (Morex PJF80-PSADP)
Kühler: AM2 Boxed-Kühler (45W TDP Modell) + 80mm Noctua
Tastatur: Cherry Cymotion Pro (USB)
Maus: Logitech OEM RX 250 (USB)

BS: Windows 7 Pro (64-bit)
Treiber: Catalyst & AHCI-Treiber 11.??
Energiemonitor: NZR No-Energy (SEM 16)

Zusätzliche Einstellungen: C6 State aktiviert, AHCI aktiviert, VDIMM(RAM)@~1,190V, FCH-V(Chipsatz)@0,900V, VDDP-V(PCIe)@1,000V, CPU-NB@Default -0,250V, Vcore@0,725V (Idle), Energiesparplan "Energiesparmodus" zwecks Sound on Demand -> 1,2W Ersparnis (da stromhungriger ALC889); Lüfter im Idle off (Passiv-Modus)


Idle-Werte

Idle -> 10,8W
Idle (Energy Check 3000) -> 9,8W
Idle (USB3.0 deakt.) -> 10,5W
Idle (zusätzl. Monitor off) -> 10,2W





Es ist zwar möglich den Idle-Verbrauch durch Nutzung von nur einen RAM-Riegel um ca. weitere 0,5W zu senken, allerdings leidet die Speicher-Bandbreite darunter und die Spieleleistung bricht dadurch stark ein. Die Erhöhung des RAM-Taktes von 1333MHz auf 1600MHz erhöht wiederrum den Idle-Verbrauch um ca. 0,5W, die "magische" 10W-Marke ist damit aber nur noch schwer zu erreichen.

PS: Mit einem aktuellen Dual-Core Llano (A4-3400) sind im Leerlauf keine besseren Ergebnisse zu erreichen, eher im Gegenteil -> ca. 0,2W Mehrverbrauch (Gigabyte ITX), bei anderen Boards sogar bis zu 0,6W Mehrverbrauch (z.B. Gigabyte A55 µATX).

Testsystem

APU: AMD E-350 (Zacate 18W TDP)
Mainboard: MSI E350IA-E45 (Bios V1.2) alternativ MSI E350IS-E45
RAM: 1 x 4GB Elixir DDR3 1333 alternativ diverse 4GB DIMMs
SSD: Corsair P64 64GB alternativ Kingston SSDNow V+ (100) o. Samsung SSD 470 Series
NT#1: PicoPSU-80-WI-32V (rot) alternativ PicoPSU-120 (gelb) o. PicoPSU-150-XT
NT#2: 80W AC-Adapter (Morex PJF80-PSADP) alternativ MINWA MW A2102GS/F2USB
Lüfter: be quiet! Silent Wings Pure (92mm) alternativ diverse sparsame Lüfter
Tastatur: Cherry Cymotion Pro (USB o. PS/2) alternativ diverse Tastaturen
Maus: Cherry Wireless Travel Mouse (USB) alternativ diverse Mäuse

BS: Windows 7 Pro (64-bit)
Treiber: Catalyst 11.3 inkl. CCC & AHCI-Treiber 11.3
Energiemonitor: NZR No-Energy (SEM 16)

Zusätzliche Einstellungen: C6 State aktiviert, RAM@1,35V, automatische Lüfterabschaltung (bis 55°C CPU-Temperatur), AHCI aktiviert


Idle-Werte

Idle "Default" -> 10,2W
Idle (USB3.0 deakt.) -> 9,9W*
Idle (USB3.0 + Sound deakt.) -> 9,6W
Idle (zusätzl. Monitor off) -> 9,2W
Idle (Energy Check 3000) -> 8,3W

*Meine Alltagskonfiguration, da ich momentan ohnehin keine USB3.0 Speichermedien besitze


Last-Werte (mit Alltagskonfig => USB3.0 deakt. = von 9,9W Idle ausgehend)

MP3 hören (foobar2000) -> 10,4W
MP3 hören (VLC Player) -> 10,6W

Youtube-Video (1080i) -> 14,6-15,2W
Youtube-Video (1080p) -> 14,2-15,0W
Youtube-Video (1080i/p nachladend) -> ~17,5W

CPU-Last (Prime95) -> 20,1W
GPU-Last (Furmark) -> 21,9-22,3W

Voll-Last (CPU + GPU) -> 26,8-27,2W


Edit: Zotac Fusion ITX WiFi A-Series restliches System wie beim MSI E350IA-E45

Ich habe das Zotac Fusion ITX nun kurz getestet, @Default ist es bei mir mit dem MSI@Default leider nur gleichauf (im Idle). Wenn ich allerdings WLAN und USB3.0 deaktiviere hat es einen Vorteil von 1W gegenüber dem MSI im Idle (8,9W vs. 9,9W).

Ausführliche Messungen inkl. Volllast, Medienwiedergabe (DVD Slim-LW), youtube 1080p Videos (bisher ~12,5-13W mit dem Zotac gemessen), etc. folgen noch. Edit: CPU-Last mit Prime95 lag Default ungefähr bei 18W, undervoltet bei ca. 16W

Neben diversen Idle-Werten, haben ich auch Last-Werte aufgelistet um zusätzlich einen kleinen Einblick in die effiziente Arbeitsweise des Systems zu geben. Beim Testsystem habe ich dort wo ich momentan Spielraum für Veränderungen sehe Alternativen genannt, die ebenfalls ein 10W Idle-System ermöglichen. Geplant sind noch weitere Werte mit einem Blu-Ray Slim Laufwerk (inkl. BD-Disc Play) und Fotos vom System (inkl. einigen Messungen). Wenn ihr Fragen, Anregungen oder allgemein eine Meinungen zu dem Ganzen habt, fühlt euch willkommen.


Liste mit Systemen, die im Leerlauf bei 10W Gesamtverbrauch oder darunter liegen:

OCZ Vertex 2 60GB, 2.5", SATA II (OCZSSD2-2VTXE60G)
Kingston ValueRAM SO-DIMM 2GB PC3-8500S CL7 (DDR3-1066) (KVR1066D3S7/2G)
Zotac Fusion ITX, A50M (PC3-8500U DDR3) (FUSION350-A-E)
LC-Power LC-1360mi, 75W extern, Mini-ITX

Mit allen Treibern komme ich auf 10W konstant. (alles angeschlossen)
Ja, die 10W sind mit WLAN und USB3.0.

- Zotac FUSIONITX-A-E
- 1x 2GB Kingston DDR3 1333 @ 1066
- Crucial C300 64GB
- picoPSU 120W gelb + HI-POWER AD1280MB 80W
- Windows 7 Professional 64bit SP1

Leistungsaufnahme im Leerlauf:

- default 11,1 W
- ohne WLAN 10,3 W
- ohne LAN 9,4 W
- ohne USB3.0 8,7 W
- ohne Sound 8,4 W

Die Komponenten wurden alle über den Gerätemanager deaktiviert.

Gerät: nt-A3500 Nettop von Foxconn
Ausstattung: 64GB m4 Crucial SSD, 4 GB Kingston Value SO-DIMM 1066 CL7 1,5V
Logitech Maus + Tastatur (USB)

BS: Windows 7 Ultimate (32-bit)
Treiber: Catalyst 11.7 inkl. CCC
Energiemonitor: Energy Check 3000

Zusätzliche Einstellungen: C6 State aktiviert, RAM-Spannung leider nicht abgesenkt -> keine Option im BIOS, automatische Lüfterabschaltung, AHCI aktiviert,
CPU-Spannungen über BrazosTweaker angepaßt

Idle-Werte: (Alltagskonfig - nur LAN über Gerätemanager deaktiviert, sonst alles i.B. also mit USB3.0, WLAN und Sound)
9,8W
9,2W (Monitor aus)
8,8W (Monitor und CPU-Lüfter aus)

als Sicherungsmedium habe ich jetzt noch einen 16GB USB Stick JetFlash 600 angesteckt (~ +0,5W an USb2 Port, oder +0,6W an USB3.0 Port)

Geändertes Setting für max Energiesparen:
8,6W (Monitor und CPU-Lüfter aus, LAN anstatt von WLAN)
7,5W (Monitor und CPU-Lüfter aus, LAN,WLAN und Sound deaktiviert)

Last-Werte (mit Alltagskonfig):
CPU-Last(Prime95)-> 19,2W
GPU-Last(Furmark) -> max 18,7W
Voll-Last (CPU+GPU) -> max 23,4W

ach ja, noch ein paar Werte:
Ruhezustand/Off ->0,4W
Standby -> 1,2W

(Zukünftige) Desktop-Plattformen mit möglichem Potential für 10W Systeme:

- Intels "Cedar Trail"-Plattform mit in 32nm gefertigten Atom-CPUs (Codename: Cedarview) Release 4.Q/2011
- AMDs Fusion "Lynx"-Plattform mit in 32nm SOI gefertigten APUs (Codename: Llano)** Release 3.Q/2011
**hier in erster Linie die kleinen/abgespeckten Modelle (Dual-Cores mit 160 Stream-Prozessoren)

[manikend]

Find ich schick, denke aber dass das Netzteil überdimensioniert ist und man eine passive Kühlung hinkriegen könnte so dass der Lüfter entfällt. Damit würden dann die 10 Watt tatsächlich unterschritten, oder?

[DonBanana]

Auf den Thread habe ich nur gewartet. Mal wieder ein sehr schöner Test, che new.

[thom_cat]

wunderbar, wie immer eine tolle arbeit von dir und man sieht was heute alles machbar ist.

[FrauKrauter]

Alltagstaugliche Desktop-Systeme mit 10W Idle-Verbrauch

jetzt übertreibst du aber che

als nächstes kommt dann

4.April.2012
Dein Desktopsystem als Perpetuum Mobile einrichten

4.April.2013
Desktopsysteme - Die Perfekten Energielieferanten

[che new]

Find ich schick, denke aber dass das Netzteil überdimensioniert ist und man eine passive Kühlung hinkriegen könnte so dass der Lüfter entfällt. Damit würden dann die 10 Watt tatsächlich unterschritten, oder?

Also im Idle schaltet sich der Lüfter automatisch ab und verbraucht dadurch nichts, erst ab 55°C aufwärts springt er an, je nach CPU-Temperatur und -Last dreht er dann langsam oder etwas schneller. Die Netzteile sind natürlich überdimensioniert, aber ich habe die Erfahrung gemacht, dass kleinere Modelle (60-65W) häufig etwas ineffizienter sind als das 80W Morex, selbst im niedrigen Leistungsbereich. Ich werde evtl. noch kleine 40W Netzteile testen, vielleicht finde ich noch etwas, das sich besser eignet.


@DonBanana und thom_cat
Danke, die Sucht nach neuen Hardware-Experimenten hat halt mal wieder zugeschlagen.

jetzt übertreibst du aber che

als nächstes kommt dann

Hehe FrauKrauter, man braucht Visionen für Fortschritt. Damit wäre dann auch die "Energiewende" schnell geschafft^^

[alex.]

schönes Ding, vielen Dank für die Arbeit!

[che new]

Die Werte ermitteln ging eigentlich recht schnell Aber was richtig Zeit kostet ist die Recherche (Foren, Hersteller-Seiten, technische Dokumente & Datenblätter, Magazin-Artikel etc.) um schon mal die möglichst geeignetsten Komponenten "vorzusortieren". Früher habe ich recht viel Hardware durchprobiert, aber mittlerweile verbringe ich fast mehr mit Lesen.

[Beans]

Schick, gefällt mir.

[peru3232]

Hallo che,

super Test - genau auf solche Werte hätte ich spekuliert. Das klingt fast zu gut um wahr zu sein!
Ich würde die Plattform für XBMC und/oder MediaPortal einsetzen. Kannst du zur Wiedergabeleistung etwas sagen (Youtube hast du ja getestet)? Ist genug Schmackes dahinter, oder kann es bei aufwändigeren Formaten doch zu unsauberem Lauf oder gar Rucklern kommen?

Gruß, peru

[che new]

Hallo peru, um diese Werte zu erreichen muss natürlich alles stimmen, jede Hardware-Komponente ist entscheidend. Ansonsten hat man schnell mal 1-2 Watt mehr im Leerlauf drauf.

Zu umfassenden Performance-Tests bin ich bisher noch nicht gekommen, ich wollte auch erstmal abwarten bis ich ein Blu-Ray Slim LW aufgetrieben habe. In die ganze Media Center Sache muss ich mich einarbeiten, da ich auf dem Gebiet noch keine Erfahrungen gesammelt habe. Wenn es unkomplizierte, schnelle Tests gibt, könnte ich die evtl. dennoch für dich durchführen.

Bezüglich Youtube, da funktioniert die GPU-Beschleunigung momentan nur wenn man den Vollbildmodus gleich am Anfang wählt, sobald man in den kleinen Fenster-Modus zurückwechselt, gibt es keine Hardwarebeschleunigung mehr (und deshalb auch Ruckeln bei Youtube HD-Material). Ich bin mir fast sicher, dass das vor 1-2 Wochen noch anders war, aber scheinbar wurde durch ein Adobe (Flash) oder youtube Update etwas verschlimmbessert. Den AMD-Treiber hatte ich nämlich zuerst nicht gewechselt. Wenn die Beschleunigung greift ist alles sehr flüssig, mit dem MPC oder VLC laufen meine bisherigen 1080p Videos wunderbar.

[taurus01]

Wirklich tolles Projekt! (Mal wieder ).

laufen FullHD-MKVs flüssig?

[Qimple]

Würde mich auch interessieren.

Nebenbei so gesehen schon ein recht teures unterfangen, um auf die 10W zu kommen. Extra eine PicoPSU, wieiviel braucht der denn mit einem normalen Netzteil? Ich könnte mir vorstellen mit diesem Teil, meinen WDTV Live Player zu ersetzen. Gibs da denn auch Platinen mit optischen Ausgang?

[demultiplexer]

I'd like to know the DC current values to verify your AC measurements... Can you do that? AC measurements are pretty inaccurate with these meters in this measurement range.

[che new]

Wirklich tolles Projekt! (Mal wieder ).

laufen FullHD-MKVs flüssig?

Würde mich auch interessieren.

Nebenbei so gesehen schon ein recht teures unterfangen, um auf die 10W zu kommen. Extra eine PicoPSU, wieiviel braucht der denn mit einem normalen Netzteil? Ich könnte mir vorstellen mit diesem Teil, meinen WDTV Live Player zu ersetzen. Gibs da denn auch Platinen mit optischen Ausgang?

Hi, da ich leider keine MKVs auf dem Rechner hatte, habe ich mir 2 aus dem Netz geladen. Zuerst dieses frei verfügbare Download HD-DVD Demo 1080p VC-1 DDPlus 5.1 | techPowerUp, dann hatte ich aber bemerkt, dass es VC-1 statt x264 nutzt, deshalb habe ich mir noch die Samsung Demo Oceanic Life x264 1080p 40Mbps geladen (keine Ahnung ob die legal im Netz ist?).

Die MKV mit VC-1 läuft mit dem MPC-HC butterweich (CPU-Last ca. 20%), mit dem VLC aber nicht wirklich geschmeidig (CPU-Last >50%).
Die MKV mit x264 läuft dagegen mit dem VLC recht flüssig (CPU-Last ca. 20%), dafür mit dem MPC-HC ziemlich schlecht (zeitlupenmäßig, CPU-Last >50%).
Ich habe aber bisher weder ffdshow noch CoreAVC verwendet. Da muss ich mich erstmal mit befassen, wenn ich Zeit habe.

Edit:

Nachdem ich folgendes beim MPC-HC beherzigt habe: AMD Fusion Mainboards "Brazos" Plattform (featuring Zacate APU)

Generell ist es jetzt aber notwendig im Dekoder die Kompatiblitätsprüfung komplett auszuschalten "Deaktiviere alle Tests". Der Dekoder schaltet bei einigen Dateien die DXVA-Beschleunigung nicht mehr automatisch ein, da er wohl die neueren Radeon 6000er-Karten noch nicht berücksichtigt. Wenn man das deaktiviert wird DXVA für jedes Video erzwungen, und soweit ich feststellen konnte, läuft jedes Video vollkommen fehlerfrei mit DXVA.

... flutschen auch die x264 1080p MKVs mit dem Media Player Classic - Home Cinema perfekt, bei lediglich ca. 20% CPU-Last. Damit dürften also externe Dekoder wie CoreAVC oder ffdshow nicht nötig sein.



@Qimple
Wegen dem Picopsu, ist natürlich nicht gerade günstig, das stimmt. Aber man holt damit halt so ziemlich das Maximum momentan heraus. Die gelben PicoPSUs sind ja nicht so teuer und nur 0,1W im Idle und 0,3W unter CPU-Last schlechter als das rote PicoPSU (wobei ich das gebraucht deutlich unter Neupreis bekommen habe und es mir auch aus anderen Gründen zugelegt habe). Mit einem Antec Earthwatts Green 380W (inkl. 80mm Lüfter Mod), benötigt das System nur 3W mehr im Leerlauf, also ~13 Watt.

I'd like to know the DC current values to verify your AC measurements... Can you do that? AC measurements are pretty inaccurate with these meters in this measurement range.

Hi demultiplexer, regrettably I can't measure the DC current at the moment, maybe at the weekend or next week, when I get a proper multimeter.

But you can be sure, my energy meter "NZR No-Energy (NZR SEM16)" is very accurate, even in this low measurement rang. The most famous IT-Magazin of Germany called "c't Magazin" verified it. The deviation of that device was never more than 0,1-0,2W. No matter what they tested (for example AC Adapter from a Notebook or Router at 2,6W, 8W oder 20W). It is one of the most accurate Energy Monitor (if not the most accurate) you can buy for 50,- Euro.

[Bogi]

wie kann man die leistung einstufen im gegensatz zu einem x2 215@MSI 785GM-E65 ?

[FrauKrauter]

Ein Lckenfller mit Ambitionen - AMDs Brazos-Plattform im Test - Praxis: Pro-MHz-Leistung (Seite 10)

[che new]

wie kann man die leistung einstufen im gegensatz zu einem x2 215@MSI 785GM-E65 ?

Etwas unterhalb eines auf 1,6GHz getakteten Athlon II X2, das merkt man z.B. auch beim Surfen mit viel Flash, wenn man ein sensibler Surfer ist

Aber das liegt momentan wohl auch zum Teil daran Youtube mit Problemen bei der HD-Wiedergabe - News - Hardware-Infos

[che new]

Nachdem ich folgendes beim MPC-HC beherzigt habe: AMD Fusion Mainboards "Brazos" Plattform (featuring Zacate APU)

Generell ist es jetzt aber notwendig im Dekoder die Kompatiblitätsprüfung komplett auszuschalten "Deaktiviere alle Tests". Der Dekoder schaltet bei einigen Dateien die DXVA-Beschleunigung nicht mehr automatisch ein, da er wohl die neueren Radeon 6000er-Karten noch nicht berücksichtigt. Wenn man das deaktiviert wird DXVA für jedes Video erzwungen, und soweit ich feststellen konnte, läuft jedes Video vollkommen fehlerfrei mit DXVA.

... flutschen auch die x264 1080p MKVs mit dem Media Player Classic - Home Cinema perfekt, bei lediglich ca. 20% CPU-Last. Damit dürften also externe Dekoder wie CoreAVC oder ffdshow nicht nötig sein.

[Qimple]

So wie ich das jetzt mitbekommen habe, ist das jetzt wohl doch nicht mehr so interessant. Da der Chipsatz nur HDMI 1.3 unterstützt, hat man auch nichts von Bluray 3Ds. Eigentlich schade. Ist ja nicht so das wir schon bei HDMI 1.4a wären.

[che new]

Solche speziellen Dinge, wofür es nur eine sehr kleine Zielgruppe gibt, finde ich muss ein günstiges Massenprodukte wie der Zacate auch nicht wirklich unterstützen. Bei Atom/ION2-Platinen konnte ich beim Überfliegen auch keinen Blu-Ray 3D-Support entdecken.

Ich kann zwar nicht beurteilen ob die kleinen Prozessoren und Grafikchips für BD-3D in jedem Fall schnell genug wären, aber die CPU/GPU-Hersteller wollen sicher auch noch Kaufanreize für ihre größeren Plattformen/Modelle schaffen. Mal sehen ob Llano mit 1.4a Support kommt.

btw, 1080p Videos inkl. youtube, MKV, etc. laufen selbst wenn ich die CPU mit Prime95 auslaste absolut flüssig

[PStran]

Weiß einer, wie sich diese Plattform unter MythTV schlägt? Google hat dazu leider keine aussagekräftigen Links ausgespuckt.

Anscheinend ist HD-Wiedergabe überhaupt kein Problem. Fraglich ist eben, wie die Linux-Treiber sind.

[Labello]

Wie kann ich meinen ASRock 330Pro (Ion+Atom330) weiter "runterschruaben" im verbrauch und Lautstärke?
Ist komplett Sandart außer das ich ihn auf 1,8GHZ hochgezogen habe,
das ist schon echt besser mit 1,8 anstatt 1,6.
Würde ihn gerne so behalten SSD, andere Lüfter sonst geht da nicht viel oder?!

[Geforce]

wäre es arg schlimm einfach ein ca 300watt bequit netzteil zu nehmen?

steigt der verbrauch arg an?

[FrauKrauter]

etwas mehr als beim earthwatts
Quad-Core System unter 20W Idle? Das Motherboard ist entscheidend Part 2