Хотели как лучше - и через много лет получилось

• Введение

• О чем речь?

• Триумфальное возвращение

• Производительность

• Хроника текущих событий

• Заключение

 Введение

В компьютерных технологиях, как и в любых других сферах множество кажущихся интересными идей часто не выживают в борьбе за место под солнцем. Разработанный в 2001 году тайваньской компанией VIA Technologies стандарт mini-ITX, предназначенный в первую очередь для продвижения собственных процессоров C3, фактически использовался одной  VIA Technologies и остальными производителями материнских плат игнорировался. 

Сам по себе конструктив материнской платы размером всего 170х170 мм весьма неплох, потому как готовые системные блоки на них получаются совсем маленькими, но на момент выхода стандарта и в последующие несколько лет в материнских платах mini-ITX можно было использовать только весьма слабые процессоры VIA, поэтому про этот формат кроме VIA никто и не вспоминал. Недавно мы решили поинтересоваться, что происходит с форматом, поскольку ряд текущих задач как в больших организациях, так и в частных квартирах потребовал присмотреться к mini-ITX внимательно. Но сначала небольшое отступление, объясняющее наш интерес к mini-ITX формату.

О чем речь?

Сначала о личном, разумеется - нужды корпораций подождут. 

Дома становится все больше и больше компьютеров плюс околокомпьютерного оборудования, такого, например, как плееры для проигрывания фильмов высокого разрешения. Поэтому во многих семьях начинают задумываться о недорогом файловом сервере для общих нужд. Те же, кто увлекается HD (High Definition - Высокое Разрешение) фильмами, хотят иметь возможность с высокой скоростью как скачивать фильмы с помощью торрент-клиента, так и раздавать их с не менее высокой скоростью. 

Очевидно, что такой сервер/торрент-клиент должен потреблять минимум постоянно дорожающей электроэнергии и, что не менее важно, не шуметь, в идеале вообще не издавать слышимых звуков. Конечно, весьма важный вопрос во все времена - цена за подобное устройство должна быть невысокой, меньше чем за минимальный офисный системный блок.

Разумеется, любой сколь-нибудь разбирающийся в компьютерной технике человек скажет: "Да нет проблем, купите готовый NAS и решите все свои задачи".  Конечно, этот человек будет прав - NAS может, точнее почти может решить эти задачи. Но, как это часто бывает, дьявол кроется в деталях. 

Детали же таковы:

• Производительность недорогих NAS (до $130 за NAS с одним жестким диском) не позволяет обеспечить как высокую скорость работы с торрент-клиентами, так и высокую скорость обмена данными в домашней локальной сети. С таких NAS весьма проблематично проигрывать HD фильмы с помощью специализированных сетевых плееров. В ряде недорогих NAS ощутимо ограничено даже количество одновременных закачек/раздач для торрент-клиента.

•  У серьезных и недешевых NAS со скоростью все порядке, но ограничения, хотя и не столь важные, на закачки/раздачи есть. Кроме этого, не все встроенные торрент-клиенты благосклонно принимаются торрент-трекерами и приходится устанавливать внешнюю программу на NAS, что требует определенной квалификации. Основной же недостаток хороших во всех других отношениях NAS в ряде случаев перевешивает все достоинства - немалая цена. У однодисковых NAS стоимость начинается от $280, причем это стоимость NAS без жесткого диска. 

• Общая для всех NAS, причем даже дорогих, проблема - невозможность комфортно выполнять несколько задач на NAS если хотя бы одна из задач выполняется на пределе возможного. Например, работая одновременно с предельными практического для любого NAS 20 высокоскоростными закачками/раздачами торрентов, NAS будет "тормозить" при работе как файловый сервер и в любых других своих приложениях. 

Если все так не радужно с NAS, то что же может быть им альтернативой? Теперь наступило время для возвращения к теме, с которой началась эта заметка.

Триумфальное возвращение

Формат mini-ITX долго оставался в тени из-за фактической привязки его к очень медленным процессорам от VIA. Материнские платы этого формата использовались как встроенные в оборудование решения, а также для различного рода терминалов. Ситуация кардинально изменилась с появлением нового поколения процессоров от Intel на ядре Conroe. Intel выпустил в свет семейство мощных процессоров, тепловыделение которых, тем не менее, было существенно меньше чем у процессоров предыдущего поколения. 

Кроме всех известных процессоров Core 2 Duo последовали и ответвления от генеральной линии и в числе оных Intel разработал процессоры семейства Atom, которые несмотря на незначительное потребление имели вполне пристойную производительность. Первоначально Atom использовался исключительно в нетбуках, но в конце прошлого года Intel выпустил Atom 330, который имеет мощность, достаточную уже и для большинства офисных/домашних задач.

Intel Atom 330 имеет два ядра, причем каждое с поддержкой Hyper-Threading, поэтому в диспетчере задач Windows вы обнаружите 4 процессора.

Диспетчер задач Windows и процессор Atom 330

Сама же Интел и выпустила материнскую плату D945GCLF2/D945GCLF2D в формате mini-ITX с запаянным на заводе процессором Atom 330. Снимки это "игрушечной" платы вы можете видеть ниже.

На фото Intel D945GCLF2

Но эта вроде бы игрушечная плата имеет 8 портов USB, гигабитный сетевой контроллер, звук и видео. Как не странно, но Intel также разместил на ней достаточно экзотические сегодня LPT и COM порты. 

Дальше дело техники - поместить такую плату в специальный mini-ITX корпус, добавить планку практически бесплатной DDR2 памяти, жесткий диск и все - мы получаем полноценный компьютер, способный решать массу самых популярных домашних/офисных задач, размером с книжку. Одно из самых приятных и важных достоинств комплекта Intel D945GCLF2 + mimi-ITX корпус - это его цена. Такой комплект стоит порядка $155-165, с памятью 1 GB $170-180, что дешевле многих моделей NAS. Корпусов для таких плат выпускается великое множество. Мы приведем примеры только двух самых правильных, на наш взгляд, типов корпусов. 

Первый тип позволяет использовать диск 3.5" и идеально подходит для домашнего сервера, поскольку в него может быть установлен диск емкостью на лето 2009 года до 2 терабайт. Такие корпуса обычно имеют размер 22-23х 6-7х31-33 сантиметра. Разумнее всего использовать корпуса с внешними источниками питания ватт на 60-80 по той простой причине, что внешний источник бесшумен по определению. Что касается жестких дисков, то самым правильным будет применение серии Caviar Green  от WD. Самый емкий диск в этой серии, на 2 терабайта, потребляет всего 6 ватт, поэтому греется совсем слабо и не шумит. Диски меньшей емкости серии Caviar Green потребляют и греются еще меньше. 

Корпус под 3.5" жесткий диск.

Второй тип корпуса позволяет использовать только диск (диски) 2.5". С учетом сегодняшней низкой стоимости 2.5" дисков (на 500 GB менее $100) такой вариант будет весьма удобен в качестве небольшого домашнего файлового сервера/офисного компьютера, поскольку размер корпуса такого типа обычно не превышает 22-23х6-8х21-22 сантиметра. Такие корпуса тоже правильнее всего выбирать с внешними источниками питания. К ряду моделей таких корпусов можно купить кронштейн для закрепления корпуса на LCD мониторе, что иллюстрируется на фотографиях ниже.

Корпус под 2.5" жесткие диски. Заметно, что он короче корпуса, рассчитанного на 3.5" диски.

В обоих типах корпусов могут использоваться slim DVD приводы.

Производительность

Конечно, без оценки производительности все, рассказанное выше, не столь существенно, поскольку и на медленных процессорах от VIA Technologies можно было собрать удобно и недорого. Итак, результаты тестирования:

• Тестом PCMARK05 мы протестировали компьютер на Intel D945GCLF2 с 1 гигабайтом памяти и один из наших офисных компьютеров на Pentium 4 3.06 Ghz. Результаты: На Intel D945GCLF2 2061 балла, на Pentium 4 3.06 GHz - 2313 балла. Иными словами, разница в производительности между бывшим топовым 4 года назад процессором и Atom 330 всего 11%.

• Вольный тест - на компьютере с Atom 330 был запущен торрент-клиент с 40 раздачами, но реальная отдача данных шла по 7 файлам с суммарной скоростью 350 kB/s. Кроме этого, было запущено копирование по сети на этот компьютер файла в 18 гигабайт и в это же время плеер TVIX M7000 проигрывал с него же HD фильм со скоростью потока 16 Mb/s. Локальная сеть 100 Mb. Результат показан на рисунке ниже.

Загрузка процессора Intel Atom 330 при выполнении 3 практических задач

• Тест от Intel NAS Performance Toolkit, причем этот тест мы использовали несколько раз - при установленной на компьютер с Intel Atom 330 Windows XP SP3, а также с установленной бесплатной NAS операционной системой FreeNAS, построеной на FreeBSD. Результаты тестирования сведены в таблицу.

Результаты говорят сами за себя - лучше всего они в целом при установленной на тестовый компьютер Windows XP SP3, хуже всего с FreeNAS, но с файловой системой NTFS. Понятно, что у FreeNAS лучшие результаты с "родной" для FreeBSD файловой системой UFS. К сожалению, для всех *nix систем скорость обмена по CIFS сетевому протоколу Windows будет меньше, чем по NFS, нативному для *nix систем, поэтому худшие результаты с FreeNAS частично объясняются именно этим фактом.  

Мы проверили также работу торрент-клиента в FreeNAS в плане скорости закачки и загрузки процессора. Торрент-клиенту были предложены 33 торрента, из которых постоянно на одновременной закачке находились не менее 10. В FreeNAS встроен весьма популярный и поддерживаемый торрент-трекерами Transmission, интерфейс которого показан на рисунке ниже.

Результаты тестирования показаны на рисунках.

Закачка и отдача файлов

Загрузка процессора

Потребление системного блока с памятью 1 GB и жеским диском WD WD10EADS емкостью 1TB составило приблизительно 37 Ватт. Экономия на потреблении кажется в России пустяковой - но, тем не менее, по сравнению с обычным системным блоком даже с самой недорогой отдельной видеокартой экономия составит около $7 в месяц при круглосуточной работе. К тому же электроэнергия неуклонно и неотвратимо дорожает каждый год, так что экономия будет только больше в будущем.

Хроника текущих событий

2010 год

В начале 2010 года Intel сменила поколение процессоров Atom, выпустив как новые процессоры, так и новый набор (chipset) для их поддержки. Платформа Pine Trail (такое кодовое название присвоила ей Intel), на которой сделана материнская плата Intel D510MO, к сожалению, не обладает сколь-нибудь заметными преимуществами перед предшествующей, но мы все-таки отметим наиболее интересные отличия:

• Потребление процессора уменьшилось на 4 ватта при интенсивной нагрузке. Это позволило отказаться от вентилятора.

• Можно установить 2 планки памяти общим объемом до 4 GB.

• Нет COM и LPT портов, но оставлены возможности для их вывода наружу с помощью специальных переходников.

• Есть mini PCI-E разъем для возможности подключения соответствующих плат.

•  

Производительность нового набора процессор/chipset практически ровно такая же, как и у Atom 330/i945G. Intel и не скрывает, что производительность линейки Atom расти не будет, дабы не подвергать опасной и ненужной внутренней конкуренции весьма удачную линейку CULV процессоров, стоящих заметно дороже. Поэтому следующее поколение Atom наверняка будет выпускаться по 32 nm технологии, будет еще меньше потреблять, но вряд ли новое поколение Atom будет обладать большей производительностью.

Ниже фотографии  материнской платы Intel D510MO.

Вид сверху

Вид сзади

Заключение

Компьютеры mini-ITX конструктива благодаря материнским платам на текущих Atom процессорах будут идеальным по соотношению цена/качество решением для домашней/малого офиса сети. Малое потребление, бесшумность и низкая стоимость при приличной производительности практически не оставляют места другим решениям. Может возникнуть вопрос - но готовые NAS бывают и на 2 и на 4 дисках? Да, это так, но на рынке полно внешних RAID на 2, 4 или 5 дисков, которые достаточно подключить к mini-ITX компьютеру по eSATA или USB. При этом во-первых, суммарная стоимость решения будет существенно меньше готового NAS, плюс выход из строя компьютера не приведет к невозможности считать данные, что часто бывает в случае использования готового NAS.

Mini-ITX компьютер на Intel Atom также отлично подходит в качестве обычного офисного по тем же причинам - не занимает места (можно "пристегнуть" к монитору), мало потребляет и не шумит.

Мы предвидим хорошее будущее у Atom систем, поскольку Intel планирует совершенствовать эту удачную линейку процессоров.