Na alle Alder Lake systemen die langs kwamen en die in het algemeen een slechter resultaat gaven dan 10th gen systemen was ik niet hoopvol meer dat de
Kontron K3843-B een goede score zou kunnen halen. Ik verwachtte niet dat deze opvolger van de Fujitsu D3643-B beter zou presteren.
De Kontron K3843-B is een apart moederbord. Het heeft geen HDMI, DVI of VGA aansluiting, er zijn wel 4 DisplayPort 1.4a poorten. Het heeft een B660 chipset, 4x SATA, een M.2 slots voor storage en WiFi/Bluetooth, en 4 slots voor DDR5 geheugen. Het heeft ook wel opmerkelijke keuzes in de hardware. De audio chip bijvoorbeeld is een Tempo Semiconductor 92HD91B die volgens de fabrikant geoptimaliseerd is voor laag verbruik. De AMI BIOS is nog steeds zo eenvoudig mogelijk, er zijn geen overclocking en XMP geheugeninstellingen. Wel kun je PL1 en PL2 beperken in Watts. Er is een instelling om de BIOS weer naar optimized terug te zetten.
Ik kon geen handleiding van de layout vinden op de
ftp server van Kontron. Vreemd, want zonder een handleiding weet je niet waar je de kabels van de kast op moet aansluiten. Het bord werd geleverd zonder accessoires zoals SATA kabels en schroefjes, afstandhouders, e.d.
Eerst heb ik met
Windows 10 22H2 getest, na installeren en configureren haalde die op een moment 3,1W - tot mijn verbazing, maar nadat Windows op de achtergrond een
Windows Update werd uitgevoerd en na een herstart steeg dat naar ~5,7W. Windows begon ondanks dat drivers installeren was uitgezet toch op eigen houtje software te installeren voor Intel. Na een reboot was het lage verbruik voorbij en ik kreeg het niet meer terug met het herinstalleren van drivers voor gpu, chipset inf en i219-LM.
Daarna heb ik
Debian 11 (Bullseye) geïnstalleerd door middel van de karakter interface (
Install) en zonder Debian Desktop Environment en Gnome te installeren. Het kwam in eerste instantie op 9,1W terecht. Dat is niet zo goed voor een verse installatie. De installer had geen i915 driver geïnstalleerd, er was een generieke vga driver actief. Omdat ik een nieuwere kernel nodig had besloot ik om een upgrade te doen naar
Debian testing, met daarna de installatie van
firmware-misc-nonfree en ook nog een update naar kernel 5.19.0 uit debian-backports. De
intel_lpss driver en
i915/adls_dmc_ver2_01.bin waren na herstart actief.
In eerste instantie kwam het idle verbruik uit op 4,4W. Dat is al wel een verbetering. Omdat ik nog een moederbord te testen had heb ik het moederbord (met daarop een andere DIMM en processor) verwisseld. Het bord startte op met 5,7W. Na het draaien van
powertop --auto-tune zakte het verbruik in idle naar 2,8W. Dat is ongeveer net zo laag als een volledig geconfigureerd Fujitsu D3643-B moederbord haalt in standaard configuratie. Ik was het nieuwe moederbord ook aan het testen vanuit de standaard configuratie: PicoPSU-80 met FSP096 12V adapter, 1TB Samsung 850 EVO SATA, 16GB Samsung DDR5 DIMM, Intel i3-12100 processor met actieve boxed koeler, 1x Microsoft USB muis en 1x Microsoft USB toetsenbord, de monitor was aangesloten via een DisplayPort naar DVI kabel. Die kabel kost mogelijk enkele tienden van een Watt wanneer actief (displayport heeft een 3,3V 500mA pin).
Het systeem kreeg het kennelijk voor elkaar om de onderdelen in een low power stand te plaatsen. In hoeverre DDR5 een rol speelt is me niet duidelijk. Het heeft een eigen pmic (power management ic) op de DIMM, waar dat vroeger op het moederbord zat.
Het systeem kan heel snel veel meer gebruiken dan 2,8W bij belasting, dus houd daar rekening mee. De energiemeter geeft zo nu en dan even meer dan 20W aan. De processor is via de Linux pstate driver "trigger happy" om naar maximale frequentie te gaan. Het is in de praktijk misschien niet zo laag verbruikend onder lichte belasting als voorganger Fujitsu D3643-B.
De standaard configuratie is: usb toetsenbord en muis, SSD, actief netwerk, aangesloten monitor in slaapstand.
# | Category | Product | Prijs | Subtotaal |
1 | Processors | Intel Core i3-12100 Boxed | € 155,- | € 155,- |
1 | Moederborden | Kontron K3843-B | € 0,- | € 0,- |
1 | Toetsenborden | Microsoft Wired Keyboard 600 (US) Zwart | € 14,95 | € 14,95 |
1 | Muizen | Microsoft Wheel Mouse Optical Black | € 0,- | € 0,- |
1 | Geheugen intern | Crucial CT16G48C40U5 | € 76,33 | € 76,33 |
1 | Geheugen intern | Samsung DDR5 16GB 4800 1Rx8 (M323R2GA3BB0-CQKOD) | € 75,- | € 75,- |
1 | Geheugen intern | Samsung M323R2GA3BB0-CQK | € 59,50 | € 59,50 |
1 | Voedingen | Mini-box picoPSU 80 | € 30,90 | € 30,90 |
1 | Overige randapparatuur | FSP FSP096-AHAN3 | € 0,- | € 0,- |
1 | Kabels | Benfei displayport naar DVI kabel | € 8,45 | € 8,45 |
Getest met BIOS R1.1.0. Er is een nieuwere beschikbaar die bevat onder andere een fix voor
CPU doesn't enter C-States lower than C6.
energiemeter:
Brennenstuhl PM 231 E
standaard configuratie: usb toetsenbord en muis, aangesloten monitor in slaapstand, actief netwerk, SSD.
standaard configuratie: 2,8W (met Samsung M323R2GA3BB0-CQKOL)
USB stekkers eruit: 2,8W
DisplayPort eruit: 2,4W
DisplayPort eruit en powertop: 2,4W
DisplayPort terug: 4,8W (consoleblank werkt niet meer)
DisplayPort terug en powertop: 4,8W
zonder toetsenbord muis + powertop: 2,8W (herstart)
zonder cpu fan zonder toetsenbord, muis: 5,1W (herstart)
zonder cpu fan zonder toetsenbord, muis + powertop: 2,6W
zonder cpu fan zonder toetsenbord, muis en DisplayPort eruit getrokken + powertop: 2,2W
zonder cpu fan zonder toetsenbord, muis en DisplayPort eruit getrokken + powertop Wake-on-LAN uit: 2,2W
zonder cpu fan zonder toetsenbord, muis, DisplayPort: 4,7W
zonder cpu fan zonder toetsenbord, muis, DisplayPort + powertop: 2,2W
zonder cpu fan zonder toetsenbord, muis, DisplayPort + powertop actief + muis: 2,6W
zonder cpu fan zonder toetsenbord, muis, DisplayPort + powertop actief + muis + toetsenbord: 2,7W
zonder cpu fan zonder toetsenbord, muis, DisplayPort + powertop actief + muis + toetsenbord + powertop: 2,8W
zonder cpu fan zonder toetsenbord, muis, DisplayPort + powertop actief + muis + toetsenbord + DisplayPort: 5,0W (scherm leeg, maar blijft aan, gaat niet in slaapstand)
zonder cpu fan + powertop: 2,6W (herstart)
slaapstand: 0,9W
Verschillen in verbruik van DIMM's in standaardconfiguratie, zonder cpu fan:
Samsung M323R2GA3BB0-CQKOD: 0
Samsung M323R2GA3BB0-CQKOL: rondom +0,12W
Crucial CT16G48C40U5: rondom +0,2W
De M323R2GA3BB0-CQKOD is het meest geschikt voor laag idle verbruik van deze 3 DIMM's.
De displayport stekker eruit halen en terugsteken leidt tot een flink hoger verbruik en dat breekt power saving voor het beeldscherm. Ondanks de consoleblank parameter gaat de monitor niet meer uit, dat wordt pas bij herstart hersteld. "powertop" in bovenstaand resultatenlijstje is feitelijk
powertop --auto-tune. Vermoedelijk verbruikt de processorventilator ongeveer 0,2W. De displayportaansluiting (met DVI converter) is wat minder duidelijk, die verbruikt ongeveer 0,4 tot 0,6W. USB verbruikt zonder optimalisatie 0,4 voor de muis en 0,1W voor het toetsenbord. Na powertop loopt dit verbruik terug.
Het verbruik kan heel kort enkele tientallen Watts zijn als er een programma loopt, bijvoorbeeld een monitoring programma zoals
turbostat. Het is duidelijk dat deze Alder Lake processor reactiever is dan voorheen in pstate. pstate is de stand waarbij de processor zelf bepaalt wat er gebeurt met frequenties. Ik zie kernel workers worden genoemd in top, maar geen grote verbruikers van meer dan tienden van een procent. De frequenties van de i3-12100 gaan van 799 MHz tot 4.2 Ghz volgens
cpupower monitor.
De C-states zonder fan zijn volgens powertop:
Package: PC10
Core: CC7
Virtuele cores: C10
GPU: RC6
[TL;DR]
Conclusie: een zeer laag idle verbruik is mogelijk met de K3843-B en Debian testing, maar met korte hoge verbruikspieken is het minder stabiel in het verbruik dan de D3643-B met een Pentium G5400 dual core processor. Mijn verwachting is dat de K3843-B is geschikt als server met een laag idle verbruik en last waar zo nu en dan veel vermogen nodig is.
|
De systemen zullen niet als servers maar als werkstations worden ingezet met Windows 11.
Wat meer technische achtergrond. Bij het doorzoeken van dmesg op foutmeldingen komen er een paar problemen naar boven.
i2c i2c-0: Memory type 0x22 not supported yet, not instantiating SPD
Misschien omdat DDR5 nieuw is of misschien omdat i3c met ondersteuning (i.p.v. i2c) niet wordt geladen. Geheugeninformatie in de SPD eeprom kan niet worden bekeken met
decode-dimms.
ata8.00: supports DRM functions and may not be fully accessible
Dit staat bij de Samsung SSD.
ahci 0000:00:17.0: port does not support device sleep
Dit is de optionele SATA sleep functie,
niet ALPM.
i8042: PNP: No PS/2 controller found.
i8042: Probing ports directly.
i8042: Can't read CTR while initializing i8042
i8042: probe of i8042 failed with error -5
Er zitten geen PS/2 poorten op het moederbord, het laden van de driver zal niet werken. Misschien zit er iets in de BIOS dat PS/2 noemt?
acpi PNP0A08:00: _OSC: OS supports [ExtendedConfig ASPM ClockPM Segments MSI HPX-Type3]
acpi PNP0A08:00: _OSC: OS now controls [PCIeHotplug SHPCHotplug PME AER PCIeCapability LTR]
acpi PNP0A08:00: FADT indicates ASPM is unsupported, using BIOS configuration
Inderdaad komt ASPM niet voor in lspci, vermoedelijk wordt het op een andere manier geregeld. De kernel kan deze FADT (Fixed ACPI Description Table) negeren blijkt uit de
kernel code. Er zijn kernel patches (
hack) die ASPM gewoon weer aanzetten.
blacklist: Problem blacklisting hash (-13)
Deze melding wordt genoemd op de
kernel mailing list voor kernel 5.19. Het zou veroorzaakt kunnen worden door een blacklist met
duplicaten in de firmware (BIOS). Er is
een kernel patch.
Er valt ook nog iets te zeggen over DDR5 DIMM's (unbuffered, non-ECC). Ik heb er 3 getest:
uitvoering: Samsung DDR5 16GB 4800 1Rx8 (M323R2GA3BB0-CQKOD)
uitvoering: Samsung M323R2GA3BB0-CQK geleverd is een M323R2GA3BB0-CQKOL
uitvoering: Crucial CT16G48C40U5
Alle 3 zijn single sided en voorzien van 8 geheugenchips. Het zijn 16GB DIMM's volgens de JEDEC 4800B specificatie. Ze hebben SPD gegevens voor 2400 MHz. Het moederbord kiest ervoor om ze op CL32 te laten draaien met 2000 MHz in het eerste slot (kanaal CHA3). Ik heb nog geen andere kanalen getest.
De 2 Samsungs lijken uiterlijk erg op elkaar, maar de ic's zijn toch anders.
modelnummer | chip prefix | chip | pmic |
M323R2GA3BB0-CQKOD | SEC140 K4RAH08 6VBBCQK | GDC2032H + 3x GDC20324 3x GDC20324 + GDC2032K | Renesas P8911Y0 8001 GR 2130KQ |
M323R2GA3BB0-CQKOL | SEC207 K4RAH08 6VBBCQK | GDK01215 + 2x GDK42802 + GDK0121B GDJ6310X + GDJ6180I + 2x GDK01218 | Samsung S2FPC01X2 606WGCB A2210 |
CT16G48C40U5 | IZA45 D8BNJ | TFYT + VB8C | 0G=BK N1L |
De Samsung M323R2GA3BB0-CQKOD is het zuinigst, zie de eerder genoemde testcijfers.
:no_upscale():strip_icc():fill(white):strip_exif()/f/image/uW0Hu732aEmI7BC5Uqa1iaSH.jpg?f=user_large)
(klik voor een groot plaatje)
Chips op het moederbord kunnen ook interessant zijn. De volgende heb ik kunnen aflezen:
VRM controller: MPS2128 MP2960 N3683588X - Monolithic Power Systems phase controller
VRM chip: MPSN36 M86909 53W532 - Monolithic Power Systems MOSFET
VRM chip: MPPD 8694 1421 A - Monolithic Power Systems?
Spoel: 1107R1 R15 51PH21 E - Cooper Bussmann
De VRM chip is geintegreerd. Bij veel moederborden zijn er 1 of 2 low mosfets en 1 high.
VRM chip: MPSP M2940A 63759B - MPS
7534 GL2N1Z - AON mosfet?
25810 TI 21| AZV3 - Texas Instruments USB power supply
TUSB 1002A TI 248 A0JR - Texas Instruments USB3.2 dual channel linear redriver met USB low power modes, ultralaag verbruik in de ic
0AA78DK G4 TRS3243I - Texas Instruments RS-232 line driver, met ultralaag verbruik in de ic
TSI 92HD91B2X5 NLG WC2108N R30431 - Tempo Semiconductor 92HD91B audio
LVC08A OR24938 TXD21 40G - [merk?] AND gates
MPN09 8794 87x E
spoel R45 2120
spoel R47
FFM 471
Winbond 25Q256JVFQ 2152 - Winbond 256 Mbit flash geheugen
MEC01521 AA2S573 2147RKH - Microchip Technology embedded I/O controller voor notebooks met ARM CortexM4 processor
Intel i3-12100 SRL62 - BXC8071512100 made in Vietnam
Conclusie: de componenten zijn over het algemeen gericht op zuinigheid. Dit ondanks het vermogen dat de hogere snelheden kunnen vragen.
Label: Kontron K3843-B12 B660 REV 01000000010
TUV Sud ICT pass
Verkrijgbaarheid Kontron K3843-B
Pricewatch:
uitvoering: Kontron K3843-B
Heise Preisvergleich:
https://geizhals.de/kontron-k3843-b-f5110-v190-a2845355.html
Edits
2022-11-14:
Na testen met
Windows 11 22H2 in offline installatie komt het verbruik na optimalisatie op 3,6W (monitor in slaapstand). De computer staat dan nog wel aan. Dit is ongeveer 0,8W meer dan Debian testing met kernel 5.19 en nonfree drivers. Met de monitor aan is het verbruik 6,2W. By default installatie is het verbruik 12,1W. Windows 11 verbruikt dus 0,5W meer dan de 3,1W van
Windows 10 22H2.
Inmiddels komt het verbruik niet lager dan 4,2W onder Windows 11. Na een BIOS update naar R1.2.0 komt het toch weer op heel kort 3,1W, maar het is niet stabiel en springt op en neer tot en met boven 4W. Misschien is er een achtergrond proces (zoals Windows Defender) dat op de achtergrond vermogen snoept.
2022-11-15:
Na uitzetten van de Windows Defender scanner is Windows wat minder onstabiel, het verbruik is nu vaker 3,1W.
De LED brandt na de BIOS update nu continu waar die eerder langzaam knipperde. Na de BIOS update had Windows tijdens het starten ook iets te doen.
DIMMs: Er zijn twee kanelen, A en B met ieder 2 slots, in totaal 4 slots. In CHA1 is de geheugensnelheid 2200 MHz. In CHA3 is de geheugensnelheid 2000 MHz. Volgens de
richtlijnen van Intel is 4800 Mhz alleen mogelijk als het moederbord 2 slots in totaal heeft.
[
Voor 255% gewijzigd door
mrmrmr op 29-04-2023 09:09
]