Stavíme vlastní NAS server – část 2 – vybíráme hardware – skříň, CPU, zdroj

V minulém díle jsme se podívali na důvody, proč zvažovat použití NAS serveru obecně a co jsou důvody, proč se pustit do stavby vlastního řešení.

V dnešním dílu se ponoříme do detailů a podíváme se na to, co je důležité zvážit při výběru hardwaru – tedy jednotlivých fyzických součástek, ze kterých se bude skládat náš NAS server.

?Nejsem odborník na stavbu NAS nebo počítačů, takže tento článek je spíše shrnutím mých postřehů než odborným doporučením. Pokud ale budete mít nějaké otázky nebo potřebujete něco upřesnit, neváhejte a napište to do komentářů.

Pojďme si nejprve udělat sumář, čemu všemu je dobré se věnovat:

1. skříň (case) – velikost a formát
2. procesor (CPU)
3. zdroj
4. základní deska
5. operační paměť
6. disky
7. potřeba GPU (grafické karty)

Jelikož by byl článek se všemi částmi najednou extrémně dlouhý bude tentokráte rozdělený ještě na dvě části. Dnes si řekneme něco o výběru skříně, CPU a zdroji.

Největší výzvou při stavbě jakéhokoliv počítače je najít takovou kombinaci součástek, které si budou vzájemně rozumět a stále budou pokrytu ideálně všechny naše požadavky.

Je proto dobré vážit výběr v určitém pořadí, kdy se nám postupně odfiltrují některé možnosti a rozhodování na konci tak často nemusí být až tak složité.

A dost obecných frází a pojďme se na to vrhnout – začneme s velikostí NASky.

1. skříň (case) – velikost a formát

Výběr správné skříně nám může zásadním způsobem zredukovat varianty použitých komponent uvnitř počítače.

Obecně můžeme skříně rozdělit do 5-ti kategorií dle velikosti:

• Big Tower – největší
• Midi Tower
• Mini Tower
• Mini ITX – nejmenší

Není ani úplně neobvyklé, že výrobci skříní vyrábějí jeden design skříně ve více velikostech. Příkladem může být například skříň od Fractal Design s názvem Torrent, která je k dostání hned ve všech třech verzích pro ATX – big, midi, mini tower.

První tři můžeme označit také form faktorem ATX, který nám pak určí správný typ zdroje a základní desky. Poslední kategorie je pak pro form faktor ITX, který je výrazně menší.

Platí, že čím menší a nebo nestandardnější skříň tím větší omezení. Na druhou stranu počítačová skříň může být často jediný komponent, který půjde vidět a zejména pokud plánujeme NAS umístit někde do pokoje může být její vzhled ale i velikost poměrně zásadní.

V případě skříně pro NAS bude možná většina zvažovat spíše menší skříně a v mém případě jsem zvažoval pouze velikost nejmenší Mini ITX.

Bohužel výběr na českých eshopech, nebo alespoň na Alza.cz je v této kategorii doslova tragický a tak jsem začal hledat i na Amazon.de a AliExpressu.

Já jsem si nakonec vybral poněkud speciální skříň od čínské firmy Jonsbo s označením N1 určenou přímo pro stavbu NAS serveru – má pozici až na 5 SATA disků – je v celohliníkovém provedení a může jak ležet tak stát.

Bohužel Jonsbo nemá v české republice žádné oficiální zastoupení a tak může být problém tuhle skříň koupit přímo v ČR tak aby nestále ranec. Mě se ji nakonec podařilo sehnat na Amazon.de za nějakých 3.5tis. Kč

2.procesor (CPU)

Možná jste vybírali skříň spíše z estetických důvodů, ale výběr procesoru má přímý vliv na dvě zásadní vlastnosti – výkon a spotřebu. Volba procesoru de facto určuje i typ základní desky a paměťových modulů, které lze použít.

Z tohoto důvodu byl výběr procesoru pro mě určitě nejtěžší ze všech částí a zároveň si stále ani nejsem jistý zda jsem skutečně vybral dobře.

Vzhledem k tomu, že předpokládám použití NAS serveru s poměrně malým zatížením – maximálně 2-3 současně přistupující uživatelé – byl výkon pro mě až na druhém místě a snažil jsem se zaměřit hlavně na spotřebu.

?‍♂️ Zatím se vyhýbám procesorům AMD, protože s nimi nemám praktické zkušenosti.

Mobilní procesory Intel

Přiznám se, že stále přesně nevím jak se ve všech procesorech zorientovat a proto jsem si to trochu zjednodušil. Řekl jsem si, že mobilní procesory musí být obecně mnohem úspornější než ty desktopové. Určitá nevýhoda je, že mobilní procesory jsou povětšinou přímo na desce, takže je potřeba koupit rovnou kombinaci desky a CPU a takových je opravdu pomálu.

Takto vypadá například mobilní procesor na mé desce s poměrně extrémním množství teplovodivé pasty od výroby.

Právě i proto jsem si nakonec vybral na AliExpressu desku s procesorem N6005.

Jedná se o poměrně levnou kombinaci rozumného CPU, spousty ethernetových 2.5G přípojek, hned dvou slotů pro SSD a až 6 SATA disků. Je možné použít až dva DIMM moduly notebookového provedení do velikosti 64GB – tohle jsem četl, mám potvrzeno u mě, že 32GB funguje.

Výhodou použitého procesoru je i přítomnost základní grafické karty Intel UHD s 32 EU (výpočetními jednotkami), která zvládne až 4096x2160px při 60Hz.

Nicméně, použití mobilního procesoru přináší někdy kompromisy v podobě nižší rychlosti, což platí zejména pro M.2 sloty a SATA, kde procesor nemá dostatek linek a ty jsou tak sdíleny. Pokud jsou všechny sloty využity na maximum, praktická rychlost bude nižší než teoreticky možná.

Desktopové procesory Intel

Zastavím se proto i u varianty nad kterou jsem také uvažoval, ale nakonec zatím zavrhl zejména díky kombinaci ceny a spotřeby a to použití klasických desktopových procesorů – nicméně neměl by problém být časem udělat upgrade.

U procesorů Intel je situace označení poměrně jasná – máme čtyři kategorie dle výkonu (popis je oficiální od Intelu):

• i3 – cenově dostupné procesory poskytují výkon, který potřebujete pro každodenní hraní her, multitasking a produktivitu.
• i5 – vytvářejte, upravujte, sdílejte obsah ve 4K kvalitě a užívejte si pohlcující zážitky zábavy s těmito procesory
• i7 – tyto procesory napájejí počítače s vysokým výkonem CPU pro grafiku na diskrétní úrovni a akceleraci umělé inteligence
• i9 – tyto procesory mají hybridní architekturu výkonu navrženou pro inteligentní výkon, optimalizované vytváření a vylepšené ladění, což umožňuje hráčům hrát s rychlostí až 5,8 GHz.

Problémem desktopových procesorů je, že dokážou být poměrně zásadně energeticky hladové a zejména vyšší řady nejsou zrovna nejlevnější.

Význam speciálních vlastností CPU

• „K“ označuje procesor s odemčeným násobičem, což umožňuje jeho přetaktování v kombinaci se správnou základní deskou.
• „F“ procesory neobsahují integrovaný grafický čip
• „T“ je označení pro úspornou variantu CPU s nižším taktem a TDP na úrovni 35 W.
• „H“ procesory jsou napájeny přímo ze základní desky.

CPU C-states a spotřeba

Z hlediska energetické spotřeby jsou pro nás důležité tzv. C-States procesoru, což jsou různé úrovně snížení spotřeby energie nebo úplného vypnutí procesoru. Tyto úrovně umožňují procesoru ukládat energii tím, že zpomaluje nebo dokonce zastavuje některé jeho části. Čím vyšší úroveň C-state, tím větší úspora energie, ale také delší doba, po kterou procesor trvá na to, aby se vrátil do plného provozu. To může mít negativní dopad na výkon.

Přepnutí na vyšší úroveň C-States nám umožní ušetřit více energie, ale současně se zvyšuje doba, kterou procesor potřebuje k obnovení plného provozu, což může ovlivnit výkon. Nastavení C-States se obvykle provádí v BIOSu základní desky počítače. V BIOSu můžeme povolit nebo zakázat konkrétní úrovně C-States.

V případě, že používáme operační systém Linux pro náš NAS, může být užitečná utilita powertop, která nám umožní zobrazit všechny povolené C-States a také hodnotu % využití procesoru v jednotlivých částech, buď v souhrnu nebo pro každé vlákno procesoru zvlášť.

Jak vidíme na mém příkladu, Procesor Pentium Silver N6005 má tři stavy reprezentující nečinnost, tedy situaci, kdy procesor nemá žádnou zátěž. Tyto stavy se liší v následujících aspektech:

C-State	Popis	Spotřeba energie	Doba reakce
C0	Plný výkon procesoru	Vysoká	Nízká
C1	Procesor je aktivní, ale nic nezpracovává	Nízká	Nízká
C2	Procesor je vypnut, kromě časovače a paměti	Nízká	Střední
C3	Procesor je vypnut, kromě časovače, paměti a jádra procesoru	Nižší	Vysoká

Pokud NAS server nebude využíván na plný výkon po celou dobu, doporučuji kouknout do BIOSu na nastavení C-states a případě tuto funkcionalitu povolit – v mém případě byly vyplé.

Jaké CPU vybrat?

V případě, že řešíte cenu a spotřebu, pak bych stále zvážil výběr řešení postavené na mobilních procesorech.

Pokud je pro vás naopak výkon na prvním místě pak bych šel do desktopové verze zřejmě ve variantě i5.

3. zdroj

U zdroje začneme s velikostí. Ten jak jsme si už uvedli v popisu skříní zjistíme podle její velikosti. Mě osobně se velmi líbí zdroje SFX-L, který jsou velmi malé, ale stále mají v sobě poměrně veliký větrák, takže dokážou být velmi tiché.

Vlastnost	ATX	SFX-L	SFX
Rozměry	Standardní (140 x 150 mm)	Menší (125 x 125 mm)	Nejmenší (125 x 100 mm)
Počet konektorů	Více	Méně	Méně
Flexibilita	Menší	Větší	Větší
Cena	Nižší	Vyšší	Vyšší

Pro představu reálné srovnání SFX a ATX zdroje od téže značky:

Druhým parametrem, který nás u zdroje bude zajímat je výkon ve Wattech. Největšími žrouty jsou obvykle CPU a grafická karta, čili můžeme zvolit podle nich.

Poslední parametr, který úzce souvisejí s předchozím je účinnost zdroje. Jedná se o údaj jak ektivně přeměňuje elektrickou energii ze sítě na energii použitelnou pro počítačové komponenty.

Vyšší účinnost znamená, že zdroj dokáže dodat více energie pro počítač s menší ztrátou energie na teplo.

Jak můžeme vidět níže, účinnost může být závislá i na zatížení zdroje, přičemž platí, že nejlepších hodnot zdroje obvykle dosahují při 50% vytížení. % účinnost nám pomáhá odlišovat cerfifikace a na téměř všech zdrojích bychom měli najit jednu z následujících:

Při výběru zdroje může být důležitým faktorem i způsob provedení kabeláže. Zdroje mohou mít buď kabely pevně napojené, nebo nabízet konektory pro připojení pouze těch kabelů, které skutečně potřebujete. Tento způsob šetří hlavně místo v případě menších počítačových skříní.

Jaký zdroj vybrat?

Nutně bych asi nekupoval SFX zdroj, jelikož je obvykle dražší než ATX. Nicméně pokud už SFX potřebujete sáhl bych po větší variantě SFX-L pokud je to možné.

Dále bych zvolil jednu z prověřených značek – já mám např. v oblibě zdroje EVGA. Neměli byste ale šlápnout vedle ani například s následujícími značkami: Seasonic, Corsair, Be Quiet!, Thermaltake nebo Cooler Master.

Ano zdroj 650W je poměrně zásadně naddimenzovaný a v kombinaci mobilního procesoru bez extérní grafické karty je to overkil. Já se na to ale snažil dívat i z pohledu možných upgradů, kdy nabídka i ceny zdrojů jsou poměrně dlouhodobě stabilní a použitý zdroj mi umožňuje upgrade na jakýkoliv desktopový procesor i při použití všech 5 disků a jednoslotové extérní grafické karty. A nakonec se mi ho podařilo zrovna sehnat i ve slevě.

A u výběru zdroje pro tento článek skončíme a na zbytek se podíváme v další části. Už nyní ale můžete přidávat vaše názory na tyto první 3 komponenty, jelikož možnosti jsou obrovské a věřím, že se to může projevit i v názorech na to co použít.