Giới thiệu hệ thống lưu trữ tiêu thụ năng lượng thấp

tatam

Well-Known Member
Khi xây dựng hệ thống lưu trữ gia đình, hầu hết chúng ta đều có mong muốn hệ thống của mình sẽ tiêu thụ điện thấp với mức đầu tư hợp lý và nhỏ gọn. Chính vì điều đó, mà phần nhiều chọn các NAS được làm sẵn bởi các hãng Synology, Buffalo, ... Tuy nhiên, bên cạnh đó một số người chọn phương án tự tìm kiếm linh kiện để lắp ráp hệ thống theo ý mình.

Với tiêu chí tiêu thụ năng lượng thấp nhất có thể thì việc tận dụng linh kiện cũ là không khả thi, công nghệ trên các linh kiện mới sẽ làm tốt nhiệm vụ này hơn. Thời điểm hiện tại, hệ thống lưu trữ chọn công nghệ của Intel sẽ đáp ứng tốt yêu cầu này hơn hết (sau đây tạm gọi là Home Server), các review gần đây cho thấy AMD cũng có những bước tiến đáng kể song vẫn còn một khoảng cách so với Intel. Hiện tại, Haswell có giá thành tốt hơn Skylake nhưng Skylake được xây dựng trên kiến trúc 14nm (Haswell trên nền 22nm), hứa hẹn sẽ mang lại mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn.

Mục đích của Home Server này là lưu trữ phim, nhạc, ảnh và tư liệu gia đình phục vụ cho kết nối của các thiết bị smartphone, máy bàn, laptop, máy tính bảng, android box. Ngoài ra, còn làm HTPC, lướt web, download, biên tập video khi cần đột xuất mà lười bật các phương tiện khác. Và vì là máy lưu trữ là chính nên máy được đặt mật khẩu để mình ênh có thể sử dụng, tránh sự xáo trộn hay phát sinh lỗi do các thành viên khác có thể gây ra.

Cấu trúc của bài gồm 3 phần: Phần cứng, phần mềm, kết quả test công suất tiêu thụ điện & nhiệt độ.

I/ Phần cứng:

Thông tin tổng thể phần cứng:

Linhkien2.jpg


1/ Bộ xử lý trung tâm - CPU:
Với Home Server chỉ cần dòng Celeron là dư sức đáp ứng đủ yêu cầu, hiện tại - tháng 1/2016 Celeron dòng Skylake đã có G3900 tại thị trường Việt Nam. Nhưng do nhu cầu đôi khi cần chỉnh sửa lại (remux, convert) các file video, audio theo ý mình nên mình chọn i3-6100. Chip i3-6100 này chạy rất mát nên quạt tản nhiệt chạy rất êm, công suất danh định tối đa của nó là 51 w.

213842_2254_draft_large.jpg




2/ Bảng mạch chính - Mainboard:

Tiêu chí tiêu thụ năng lượng thấp nên sẽ ưu tiên cho ITX-ATX hoặc micro-ATX và mình chọn micro-ATX để có thêm vài khe cắm mở rộng để có thể nâng cấp về sau, chủ yếu là thêm cổng sata. Dòng main mình chọn Gigabyte B150-D3H DDR4 vì được thiết kế khá tốt, có 6 cổng sata, 1 m.2 sata, 1 sata express, RAM DDR4 và có card mạng Intel. Ban đầu, chọn main này một phần nghĩ cổng sata express sẽ tương thích với 2 sata 3 là thành 8 sata nhưng khi sử dụng thực tế lại không được. Cơ chế kiểm soát tốc độ quạt CPU & case của main này khá thông minh, có 3 tuỳ chọn: Silent - quạt chạy chế độ yên lặng, normal - điều chỉnh tốc độ quạt theo nhiệt độ, manual - điều chỉnh tốc độ quạt tối đa, tối thiểu theo ý người dùng.

GIGABYTE-B150M-D3H-www.tanthanhdanh.vn-1.png



3/ Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên - RAM:
Chọn DDR4 vì mức tiêu thụ điện thấp hơn thế hệ DDR3 và giá không còn cao như năm 2014 và 2015 nữa, chọn Mushkin Enhanced Blackline Pro dung lượng 4GB là đủ dùng.
Mushkin-Enhanced-Blackline-Pro-4gb-DDR4.jpg


4/ Ổ đĩa hệ điều hành: Ổ đĩa thể rắn - SSD
Dùng cài đặt hệ điều hành với ưu điểm không ồn & rung, khởi động nhanh và tiêu thụ ít năng lượng, do chạy 24/7 nên đây là ưu điểm rất đáng để đầu tư. Mình chọn Samsung Evo 120GB được đánh giá khá cao về tốc độ, độ bền, ... giá cả phải chăng.

5643.u579.d20160825.t093521.470326.jpg



5/ Ổ đĩa dữ liệu: Ổ đĩa cứng cơ - HDD
Chủ yếu mình chọn HDD dựa vào giá cả hợp lý trên nhu cầu sử dụng và có hướng chọn các dòng được nhà sản xuất khuyến cáo là thiết kế để chạy 24/7, vì sự chênh lệch vài trăm trên HDD không đáng bằng sự an toàn của dữ liệu lưu trên nó. Và thêm đặc điểm nữa là tốc độ vòng quay 5.900 rpm trở lại để cho Home Server ít ồn và rung hơn so với dòng 7.200rpm.

Hiện nay, mình có 4 HDD WD Red 8TB NAS 5400 RPM + 2 x 5TB Toshiba MD04ABA500V (dòng HDD chuyên camera) + 2TB HDD USB3.0 => Tổng cộng 42 TB.

Chủ đề lưu trữ: Phim bộ cổ trang, phim hành động (4K, 1080p, 720p), nhạc hình Thuý Nga Paris, Asia, Vân Sơn, karaoke, nhạc trữ tình,... và phim, ảnh tư liệu gia đình.

270_o_cung_8tb_wd_red_8tb_wd80efzx_cho_nas.jpg
22-149-552-01.jpg



Các HDD được thiết lập về trạng thái "ngủ" sau 15 phút không có truy cập đến nó, theo mình như vậy là phù hợp.

Turnoffhdd.png



6/ Nguồn - PSU:
Là trái tim của hệ thống nên mình chọn dòng PSU kha khá của Seasonic là S12II 620 Bronze - 620W - Active PFC, 80PLUS BRONZE, hiệu suất > 87%, dòng PLUS PLATINUM hiệu suất cao nhất >92% nhưng giá còn quá cao. Model S12II 620 có đến 8 đầu cấp điện theo chuẩn sata. Quạt tản nhiệt của nguồn này rất êm.
sea_sonic_electronics_s12ii_620_bronze_ss_620g_s12ii_series_ss_620gb_active_1161835.jpg


7/ Vỏ máy - Case:
Vì mục tiêu trong vài năm đầu chỉ chứa tầm 5-7 HDD nên tận dụng lại case Cooler Master Elite 332 cũ, dùng mấy năm rồi nhưng còn rất mới, chứa được 7 HDD, có cơ chế Tool-free nên tháo lắp HDD cũng đơn giản. Ngoài ra, có thể mod 4 khay ổ quang thành 4 khay HDD nữa. Case này có 1 quạt tản nhiệt 12cm hút khí nóng ra sau máy và 1 quạt 12cm làm mát khu vực HDD hút gió bên ngoài vào.

d290a4b54ff99af682c43e8253a67f12_1361408243.jpg


Casengang2.jpg


HDD27302e.jpg



8/ Các thiết bị mạng:
Đang dùng modem cáp quang (kiêm WIFI) FTTH iGate GW040 của nhà mạng VNPT để cấp IP, switch Buffalo BS-G2108UR 8 port gigabit, dây mạng đi ngầm. Đầu mạng, ổ mạng, dây mạng đều chuẩn cat 6 của Dintek. Tất cả các thiết bị giao tiếp với Home Server qua chú BS-G2108UR này.

K0000022530.jpg


9/ Bộ lưu điện - UPS: Để các HDD an toàn và tuổi thọ cao thì ngoài PSU tốt, còn cần có 1 UPS để đảm bảo nguồn điện cung cấp liên tục cho Home Server, tránh bị tắt đột ngột do mất điện lưới hoặc điện lưới chập chờn. UPS SANTAK 500 VA (300W, TG-500) được mình chọn để làm nhiệm vụ này.

2370_925_9249429d1c51f276b7e5c01efc388cc8.jpg



B/ Phần mềm:

1/ Hệ điều hành:

Các hệ điều hành chuyên cho NAS rất nhỏ gọn, hiệu quả và chạy được trên USB, đỡ tốn 1 cổng sata, chỉ đòi hỏi dung lượng RAM thấp nhưng do cần biên tập lại phim, ảnh cũng như download, ... nên mình chọn Windows. Thời gian đầu, khi sử dụng Haswell đã dùng Windows server 2012 nhưng do hệ điều hành này "kén" nhiều phần mềm nên mình chuyển sang Windows 10 Pro. Trên Windows server 2012 không sử dụng được teamviewer bản free, các phần mềm virus bản free, ... một số phần mềm remux video không tương thích,...

- IP: Home Server của mình thiết lập IP tĩnh để các thiết bị dễ dàng truy cập vào Home Server mà không gặp trở ngại khi modem phải restart (nếu để IP động thì khi tắt mở modem thì IP Home Server sẽ bị thay đổi => Nên các thiết bị sẽ không truy cập được).

IPtinh231e9.png


- Chia sẻ file theo mặc định của Windows (giao thức samba). Mình tạo 1 thư mục chính trên ổ C và chia sẻ qua thư mục này, trong đó chứa các thư mục con. Mỗi thư mục con tham chiếu đến 1 HDD. Các thiết bị truy suất đến Home Server thông qua thư mục chính này.

HD-Media.png


2/ Teamviewer: Dùng để remote đến Home Server thông qua smartphone, laptop, ...

3/ RAID mềm: Hiện nay chưa dùng, trong tương lai sẽ dùng để bảo vệ dữ liệu nếu chẵng may có 1 HDD nào đó ra đi đột ngột, còn cái để vớt vát.

C/ Kết quả test công suất tiêu thụ điện & nhiệt độ:

1/ Công suất tiêu thụ điện : Sử dụng thiết bị đo công suất tiêu thụ điện của hãng KAWA.

- Khi CPU idle và các HDD "ngủ" hoàn toàn: Đây là phần quan trọng nhất vì đa số thời gian với Home Server là ở chế độ này. Chẵng hạn như mình, ban ngày đi làm, ban đêm mới có thời gian dùng đến Home Server thôi. Do vậy, thời gian rỗi mà Home Server tiêu thụ điện thấp là cần hơn cả. Kết quả công suất tiêu thụ dao động từ 20 - 22 w. Một công suất rất tốt cho 1 Home Server với 5 HDD + 1 SSD + 2 quạt làm mát, chỉ bằng công suất tiêu thụ của 1 bóng đèn neon 60cm. Tính ra 1 tháng ở chế độ không tải là 22 w x 24 h x 30 ngày = 15.840 wh => Như vậy, nếu Home Server nhàn rỗi, không làm gì cả thì 1 tháng tiêu thụ khoảng 16 kwh. Một con số quá tuyệt vời, "ăn chơi" nhưng không phải hao tốn nhiều, cũng như ít có tác hại đến môi trường hơn so với sử dụng các công nghệ cũ hơn.

Idle-HDDngu.png



- Khi CPU và HDD ở chế độ idle - không tải: Công suất tiêu thụ dao động từ 39 - 40 w

HDDidle9c387.jpg


- Khi xem bluray Thúy Nga Paris với đầu android box từ HDD nhạc, tải Fshare vào HDD-download, 3 HDD còn lại "ngủ" hoàn toàn: Công suất tiêu thụ dao động từ 30 - 31 w

ChayBluray3.jpg


2/ Nhiệt độ: Vì đây là hệ thống lưu trữ nên chỉ xét nhiệt độ của HDD là chủ yếu. Do không có thiết bị đo nhiệt nên chỉ dùng phần mềm để đo.

- Nhiệt độ HDD khi idle hoặc truy suất thấp: Ổ C - Hệ điều hành nhiệt độ khá thấp 32oC (1 trong những điểm hơn của SSD so với HDD), 2 ổ có vòng quay 7.200 rpm nhiệt độ lần lượt 50oC & 46oC khi ở chế độ idle, trong khi các ổ D, E, G tốc độ 5.400 rmp đang chạy download và phát nhạc hình DVD có nhiệt độ thấp hơn. Điều này cho thấy nên chọn HDD có tốc độ vòng quay 5.400 rmp hoặc 5.900 rpm cho Home Server là tốt hơn cả, ít nóng, ít ồn. Kết quả test ở đây là sau khi Home Server được bật khoảng 2 giờ, nếu lâu hơn nữa nhiệt độ có thể lên cao hơn chút đỉnh.

NhietdoHDDidle2.png



- Nhiệt độ khi các HDD "ngủ" hoàn toàn:

NhietdoHDDngu0b2b5.png



Kết luận:

Có thể nói vào thời điểm hiện nay, việc xây dựng một hệ thống lưu trữ gia đình với linh kiện PC có mức tiêu thụ điện năng thấp tương tự như các NAS bán sẵn là hoàn toàn khả thi với thế hệ chip Skylake 14nm của Intel. Giá cả mainboard 1151, RAM DDR4 còn tương đối cao nên cũng còn chút trở ngại. Song, xét hiệu quả tiết kiệm điện mà nó mang lại, thì hoàn toàn có thể thuyết phục chúng ta chi thêm một chút nữa thay vì dùng công nghệ cũ hơn (tương tự cấu hình trên với Haswell: 1 RAM DDR3 2GB + 1 SSD 120GB + 5 HDD, chỉ khác CPU Celeron G1840 + main MSI B85-E45 khi CPU idle, HDD ngủ hoàn toàn thì công suất tiêu thụ điện khoảng 35-38 w).
 
Chỉnh sửa lần cuối:

tatam

Well-Known Member
Ðề: Giới thiệu hệ thống lưu trữ tiêu thụ năng lượng thấp

Trước đây, mình cũng có ý định dùng Main Asrock N3050M (CPU on board) + 1 card sata 8 port để làm home server nhưng sau khi xem review sau thì thấy trọn bộ main + card sata thì công suất tiêu thụ điện cũng như nhau (24 w: Asrock N3050M 14w+ card satachắc 10 w ), với card sata thì phải ship nước ngoài nữa.

Power_01b.jpg


http://www.techspot.com/review/1014-intel-celeron-n3050-pentium-n3700/page7.html
 
Chỉnh sửa lần cuối:

dungsin_lqd

Well-Known Member
Ðề: Giới thiệu hệ thống lưu trữ tiêu thụ năng lượng thấp

-Bác cho hỏi thăm thiêt bị đo điện này mua ở đâu giá tầm bao nhiêu? tks
Idle-HDDngu.png
 

tatam

Well-Known Member
Chỉnh sửa lần cuối:

ASAP

Well-Known Member
Ðề: Giới thiệu hệ thống lưu trữ tiêu thụ năng lượng thấp

Hi,

Em thấy PSU và UPS có vẻ không cân sức rồi...anh đã thử cho hệ thống chạy trên UPS chưa vậy ạh?
 

tatam

Well-Known Member
Ðề: Giới thiệu hệ thống lưu trữ tiêu thụ năng lượng thấp

Home server này đang chạy trên UPS đó, khi khởi động máy chưa đến 70w, full load cũng chưa quá 100w, UPS này 300w lận, tức mới dùng 1/3 công suất UPS. Còn PSU có công suất 620w tức là nó có thể cung cấp được điện đầu ra với công suất danh định là 620w, chứ không phải cắm điện vào là nó "hút" 620w mà sợ UPS không đủ sức. (có đồng hồ đo công suất để kiểm nghiệm thực tế như trên)

Hi,
Em thấy PSU và UPS có vẻ không cân sức rồi...anh đã thử cho hệ thống chạy trên UPS chưa vậy ạh?
 

tatam

Well-Known Member
Ðề: Giới thiệu hệ thống lưu trữ tiêu thụ năng lượng thấp

Hôm nay, có thời gian nên đã đã sắp xếp dây nhợ lại cho gọn gàng, tử tế và hợp lý => Giúp luồng gió trong case "đi lại" thuận lợi hơn và đẹp mắt hơn. Cũng như dán nhãn đĩa để nếu có vấn đề gì thì dễ nhận biết HDD hơn.

Casengang2.jpg


HDD27302e.jpg
 
Chỉnh sửa lần cuối:

Redpcshop

Well-Known Member
Ðề: Giới thiệu hệ thống lưu trữ tiêu thụ năng lượng thấp

Qúa đẹp, quá khoa học anh Tâm ơi
 

tatam

Well-Known Member
Ðề: Giới thiệu hệ thống lưu trữ tiêu thụ năng lượng thấp

Thanks Lịch đã ủng hộ=D>
 

dungsin_lqd

Well-Known Member
Ðề: Giới thiệu hệ thống lưu trữ tiêu thụ năng lượng thấp

-Em có 14HDD sao gắn hết đây.............
 

dungsin_lqd

Well-Known Member
Ðề: Giới thiệu hệ thống lưu trữ tiêu thụ năng lượng thấp

-Bác nào tư vấn em mấy dòng ups này:Ares, FSP, Santak nên dùng loại nào tầm 1-2tr! tks
 

tatam

Well-Known Member
Ðề: Giới thiệu hệ thống lưu trữ tiêu thụ năng lượng thấp

Vậy phải chọn case chuyên dụng rồi, case PC thường ko sao gắn hết đc, nếu mod lên cũng tầm 12 là hết cở rùi.

-Em có 14HDD sao gắn hết đây.............
 

tatam

Well-Known Member
Ðề: Giới thiệu hệ thống lưu trữ tiêu thụ năng lượng thấp

3 dòng này ở cty đã dùng qua:

Ares: Cùi nhất

Santak: Đa số qua 5-6 mới có vấn đề về acquy, 1 số ít 1-2 năm phải bảo hành => Mình chọn loại này cho cá nhân vì thấy ổn định

FSP: Đang xài 1-2 năm chưa thấy vấn đề gì, loại này chỉ có màu đen, thấy giới thiệu có nhiều công nghệ hơn 2 loại kia

-Bác nào tư vấn em mấy dòng ups này:Ares, FSP, Santak nên dùng loại nào tầm 1-2tr! tks
 
Ðề: Giới thiệu hệ thống lưu trữ tiêu thụ năng lượng thấp

HDD27302e.jpg


Lúc nó chạy bạn có thử kê tai nghe rền e..e..e... của thùng máy không?
Hồi đó tôi cũng có cái case giống vầy. Công nhận toolless thì sướng thiệt ko phải bắt ốc vít cho HDD gì hết nhưng xài thời gian ngàm xiết bị lỏng nó bị rơ rơ sao đó HDD không còn được bắt chặt nữa (bị lỏng ra) rồi va vào thành kêu te..te.. Cuối cùng tôi phải lấy giấy chêm vào. Cái khó chịu không phải là tiếng kêu ồn mà là mấy ổ HDD sẽ bị die (vì bị lỏng) sau vài tháng.
Ở trên chỉ là kinh nghiệm cá nhân của tôi thôi. Hy vọng thùng của bạn ko bị. :)
 

justbenice

Moderator
Ðề: Giới thiệu hệ thống lưu trữ tiêu thụ năng lượng thấp

Thực ra em nghĩ tích kiệm điện nhất, đơn giản nhất, tiện nghi nhất bây giờ kô phải là build 1 cái máy tính "tích kiệm điện" nữa mà làm như sau :

- Sắm 1 cái mini computer Intel Nuc core i3 + 8G ram

cxKbUbm.jpg


- Sắm 1 cái Case HDD 8-10 ổ có kết nối usb 3.0 ví dụ như cái case Orice này :

1088USJ3.jpg


Đây là giải pháp em nghĩ vừa gọn, vừa đơn giản, vừa dễ vì chỉ cần mua 2 món và căm vào nhau là nó chạy. Dung lượng lại cao bét nhè nữa :D
 

tatam

Well-Known Member
Ðề: Giới thiệu hệ thống lưu trữ tiêu thụ năng lượng thấp

Đúng là bắt vít là an toàn nhất. Cooler Master làm khay HDD khá kỹ nên 2 bên HDD được kẹp khá chặt nên lúc đưa HDD vào tương đối khó, toolless chỉ giúp cố định HDD thêm, nên tiếng kêu như bác không có. Thực ra, case này chỉ giải pháp tình thế trước mắt thôi, mình sẽ đầu tư 1 cái pro hơn.

Lúc nó chạy bạn có thử kê tai nghe rền e..e..e... của thùng máy không?
Hồi đó tôi cũng có cái case giống vầy. Công nhận toolless thì sướng thiệt ko phải bắt ốc vít cho HDD gì hết nhưng xài thời gian ngàm xiết bị lỏng nó bị rơ rơ sao đó HDD không còn được bắt chặt nữa (bị lỏng ra) rồi va vào thành kêu te..te.. Cuối cùng tôi phải lấy giấy chêm vào. Cái khó chịu không phải là tiếng kêu ồn mà là mấy ổ HDD sẽ bị die (vì bị lỏng) sau vài tháng.
Ở trên chỉ là kinh nghiệm cá nhân của tôi thôi. Hy vọng thùng của bạn ko bị. :)
 
Chỉnh sửa lần cuối:

tatam

Well-Known Member
Ðề: Giới thiệu hệ thống lưu trữ tiêu thụ năng lượng thấp

Mình cũng từng nghĩ như bác nhưng thấy có 2 vấn đề:

1/ Tốc độ copy giữa 2 HDD trong cái box sẽ như thế nào (trường hợp sử dụng riêng lẻ từng ổ)? Tốc độ qua USB thực tế chỉ chừng 50-60MB/s là đã cao rồi => Không bằng như sata <-> sata trong PC.

2/ Giá của box nhiều ổ không hề rẻ, như cái bác đề nghị 10 HDD giá đã gần 10tr rồi nên ko khả thi.

Thực ra em nghĩ tích kiệm điện nhất, đơn giản nhất, tiện nghi nhất bây giờ kô phải là build 1 cái máy tính "tích kiệm điện" nữa mà làm như sau :

- Sắm 1 cái mini computer Intel Nuc core i3 + 8G ram


- Sắm 1 cái Case HDD 8-10 ổ có kết nối usb 3.0 ví dụ như cái case Orice này :

Đây là giải pháp em nghĩ vừa gọn, vừa đơn giản, vừa dễ vì chỉ cần mua 2 món và căm vào nhau là nó chạy. Dung lượng lại cao bét nhè nữa :D
 

dungsin_lqd

Well-Known Member
Ðề: Giới thiệu hệ thống lưu trữ tiêu thụ năng lượng thấp

Case em chơi đc 20hdd nhưng hiện tại chỉ dùng 144hdd
 
Bên trên