LPCS-PC


低消費電力基準PC = LPCS-PC頁を新たに起こした。（2022/05/12）
LPCS-PC　（2022.05.12）

低消費電力基準PC → Low power consumption standard PC → LPCS-PC。

Alder Lakeはその前のRocket LakeやComet Lakeに較べて消費電力がやや高い。Idleだけではなく音楽/動画再生時も高い。Rocket Lakeは i3 / Pentium / Celeron がなく、picoPSUを使った小型PCの実現は難しい。これまで我が家の Idle時消費電力最小記録は 4W。その時の部品構成は
　　　ASRock H510M-ITX + Comet Lake i5 10500T + Win10 LTSC
現在 PT3-PCとして運用中であり、PT3 + M/2 x1 + SATA SSD x2 + 2.5"HDD x2 を加えて Idle 10W。矢張り、低消費電力基準PCが欲しい。

部品構成は以下の通り。
　【M/B】 ASRock H510M-ITX/ax
　【CPU】 Comet Lake i3 10100T （4C8T 3.00/3.80GHz 14nm TDP35W）
　【CPU Cooler】 Noctua NH-L9i
　【MEM】 DDR4-2666 4GB x2
　【M.2】 WD Blue SN570 NVMe 500GB
　【Sound】 USB-DAC + Noise Filter
　【PSU】 picoPSU-160-XT + 12V 150W AC Adaptor
　【OS】 Win10 Pro 21H2 Build 22000.675

　【Idle時】 5W
　【音楽再生時】 8W
　【動画Upcon再生時】 15W

Win11の最新版を入れて Idle 5W。今のところ 4W は実現できない。消費電力はBIOS/OS/Driverによって変化するので、今後に期待したいところではあるが、Win11がより軽くなる見通しは立たず、当面の「低消費電力基準PC」としよう。

我が家には､本機とは別に 「低消費電力PCの王者」がある。
「SuperMicro X11SSV-Q + Skylake i7 6700T + Win11」を組合せ、
　【Idle時】 6W
　【音楽再生時】 8W
　【動画Upcon再生時】 13W
を実現している。Idle 6W ながら、動画Upcon再生時 13W は我が家の最良値である。けれども、常用帯域での消費電力は上のPCより低くとも、SkylakeはWin11に正式対応せず「低消費電力基準PC」には相応しくないのである。

低消費電力基準PCを小型Caseに収めるなら、
　① Mini-Box M350 ［W192 x D210 x H62mm 約2.5 liter］
　② SilverStone SST-ML10B ［W196 x D227 x H63mm 約2.8 liter］
　③ RGEEK PC-Case ［W196 x D196 x H79 約3.0 liter］
あたりで決めたい。
LPCS-PC II　（2022.05.12）

前節のCase候補から③を選んだ。
CPU Cooling Fanの上端から天板まで24mmの余裕あり。
Cooling Fanを14mm厚から25m厚に変更可能。
室温25℃ではCPU温度28℃。14mm厚で充分なのだが。
面白味のないDesignだが別段不都合はない。このCaseは購入から1.5年経過。まだ綺麗。
いつか、Comet Lakeを超える低消費電力CPUが発売されるよう期待したい。
LPCS-PC III　（2022.06.03）

前々節で、
　【M/B】 ASRock H510M-ITX/ax
　【CPU】 Comet Lake i3 10100T
の組合せにより、
　【Idle時】 5W
　【音楽再生時】 8W
　【動画Upcon再生時】 15W
を実現し、LPCS-PC = 低消費電力基準PCとした。

けれどもAlder Lakeでは
　【M/B】 ASUS H610M-A D4
　【CPU】 Alder Lake i3 12100T
の時、
　【Idle時】 8W
　【WMP音楽再生時】 12W
　【PowerDVD Upcon再生時】 20W
辺りが最良値となり不満が多い。B660仕様のM/Bでは更に消費電力は増し、
　【Idle時】 10W
　【WMP音楽再生時】 16W
　【PowerDVD Upcon再生時】 25W
に達する例もある。

音楽映画再生やServer用途の場合、どうもAlder Lakeは使い難い。
ならば、もう少し古いCPUではどうか。
　【M/B】 ASRock H310CM-HDV/M.2 （BIOS P4.20）
　【APU】 Coffee Lake i5 9500T （6C6T 2.20/3.70GHz 14nm TDP 35W）
　【CPU Cooler】 Intel Regular Cooler
　【MEM】 DDR4-2666 4GB x2
　【SSD】 Samsung 850 EVO 120GB
　【Sound】 Olasonic USB-DAC + Noise Filter
　【PSU】 picoPSU-160-XT + 12V 150W AC Adaptor
　【OS】 Win11 Pro Build 2000.708
の時、
　【Idle時】 6W
　【音楽再生時】 9W
　【動画Upcon再生時】 16W
となり、Idle 5Wは実現しなかった。そこで、CPU Coolerを
　【CPU Cooler Heatsink】 Intel Regular Cooler Heatsink
　【CPU Cooling Fan】 Noctua NF-A9x14 PWM
に換えたところ。
　【Idle時】 5W
　【音楽再生時】 8W
　【動画Upcon再生時】 15W
となり、上記LPCS-PCと同値となった。つまり、Intel Regular Cooler附属のFanとNoctuaNF-A9x14 PWMとでは、計測上 1Wの差が生じたことになる。実際の差は 0.5W程度と思われるが､低消費電力PCを目差すならNoctua Fanの使用は必須かと。

さて、Coffee Lakeは14nm、Alder Lakeは10nm。同じ仕事をさせればAlder Lakeの方が低発熱低消費電力になるところを、Alder Lakeはより高速に処理し、返って消費電力が増すことになった。高々3-10W程度の差など取るに足らないと考えるか、世界的に電力事情が厳しい昨今､僅かでも減らす努力は時代の要請であると考えるか。

仮に世界中の総PC台数を30億台とし、1台当たり1W減らすことができれば、
　　30億W → 300万kW
各PC 1日平均8時間運用すると → 100万kWh
原発1基辺りの平均発電量 → 約100万kWh。
世界中のPCでYouTubeを鑑賞すると、
Alder LakeとCoffee Lakeとでは5-10Wの差 → 原発5-10基分の差。
2021年現在、世界の運転中原発は 434基。
音楽再生時 7W　（2022.06.29）

Alder Lakeは消費電力が高く、Idle時 8W～12W、音楽再生時 12W～18Wに及ぶ。
上記LPCS-PCは、Idle時 5W～6W、音楽再生時 8W程度である。我が家では、仕事用のMain-PCを除けば音楽動画再生用途が多く､中でも音楽は長時間連続再生する場合が珍しくない。そこで、音楽再生時消費電力の低いPCを探した。
　【M/B】 ASUS H110S1 （BIOS 4212）
　【CPU】 Celeron G3930T （2C2T 2.7GHz 14nm TPD 35W）
　【CPU Cooler Heatsink】 Dynatron K199
　【CPU Cooling Fan】 Noctua NF-A9x14 PWM
　【MEM】 DDR4-2133 S.O.DIMM 4GBx2
　【M.2】 WD WDS500G1B0B 500GB NVMe
　【SSD】 Silicon Power Slim S55 960GB
　【PSU】 19V 90W AC Adaptor (DC-DCはM/Bに内蔵)
　【Case】 Gigabyte Barebone GA-H110M STX-HD3-ZKのCaseを流用
　【OS】 Win11 Pro 21H2 Build 22000.778

　【Idle時消費電力】 5W
　【WMP音楽再生時消費電力】 7W
　・音楽再生時 7Wは我が家の最小値である。
　　これなら着けっぱなしでも苦にならない。

さて、M/B ASUS H110S1 はMini-STXである。Mini-STX M/Bが出始めた頃は、ASRock / ASUS / Gigabyte / ECSの4社から発売されたが､その後はASRockだけとなり他社は音沙汰なし。 先日そのASRockから、Mini-STXより二回り以上大きい "DeskMeet Series" が発売された。Caseの寸法は W168 x D236.1 x H221.6mm 約 8.8liter。前のDesk Mini Seriesは 約1.9 liter なので､体積は4.57倍増である。これは中型のMini-ITXに相当し食指は動かない。

そこで今回、Mini-STXを見直すことにした訳である。ASUS H110S1はWin11の要件を満たしていないが、Win11標準版なら少しの不都合もなく動作する。Mini-STXは機能が最小限に留まるため、Idle時/負荷時とも消費電力は低く、ASUS M/Bの中ではUSB-DACを繋いだ時の音質も良く、音楽再生用途に打って付けである。現在のStorage構成では我が家の全音楽Fileは収まらないが、SSDを2TBに増量すれば解決する問題である。

Coffee / Comet / Rocket / Alder とPerformanceは着実に向上してきたが、消費電力の点では､必ずしも満足の行く結果は得られていない。 ならば何事も適材適所、音楽動画再生などの低負荷運用を主とするなら、Coffee / Comet 当たりが相応しく思われる。
ASUS H110S1 + i3 7300T　（2022.08.07）

前節で述べた 「ASUS H110S1 + Kaby Lake Celeron G3930T」は、消費電力は低くとも
　【CineR15 single】 113cb
　【Super PI 104万桁】 14sec.
では今時苦しい。Windows Updateや自動Maintenanceに時間がかかり、機嫌の宜しくないときは 「いつまでやってんだ！」 と叱りたくなる。そこであれこれ検討の末、CPUを Kaby Lake i3 7300T に差し替えることにした。
　【M/B】 ASUS H110S1 （BIOS 4212）
　【CPU】 Kaby Lake i3 7300T （2C4T 3.50GHz 14nm TPD 35W）
　【CPU Cooler Heatsink】 Dynatron K199
　【CPU Cooling Fan】 Noctua NF-A9x14 PWM
　【MEM】 DDR4-2400 S.O.DIMM 8GBx2 （4GB x2から増量した）
　【M.2 1】 WD SATA SSD 500GB
　【M.2 2】 WD SATA SSD 500GB （2.5"SATA変換Case入。今回増設した）
　【SSD】 Silicon Power Slim S55 960GB
　【PSU】 19V 90W AC Adaptor (DC-DCはM/Bに内蔵)
　【Case】 Gigabyte GA-H110M STX-HD3-ZKのCase
　【OS】 Win11 Pro 21H2 Build 22000.832
結果は、
　【CineR20 CPU multi】 893 pts / 32W
　【CineR20 CPU single】 352 pts / Max 20W
　【CineR15 CPU multi】 348 cb / Max 32W
　【CineR15 CPU single】 142 cb / Max 21W
　【Super PI 104万桁】 11sec.
　【Idle時】 5W
　【WMP音楽再生時】 8W
　【PowerDVD16Ultra Upcon再生時】 15W

　・i3 7300TはWin11非対応だが、今のところWin11の動作に不都合はない。
　・Bench結果は Alder Lake Celeron G6900TとPentium G7400Tの中間くらい。
　　充分なPerformanceとは言えないが、前よりはずっとまし。
　・CPU Cooler 「Dynatron K199 + Noctua NF-A9x14 PWM」の能力に問題なし。
　・Idleから軽負荷時の消費電力は上々。Alder Lakeとは相当な開きがある。
　・音は良いが動画の画質は今一つか。
　・最近組み立てる小型PCのSSDは 合計2TBが多い。
2丁の2.5"SSDはM/Bの横に取り付けた。着脱はASRock Deskminiより楽。
Gigabyte GA-H110M STX-HD3-ZK用Case
　W193 x D153 x H67
　約1.98 liter
縦横比のBalanceが良い。
どうも我が家は 「逆行PC」 の時代に突入か・・・
LPCS-PC IV　（2023.03.13）

低消費電力基準PC → Low power consumption standard PC → LPCS-PC
を組み立ててから9ヶ月余り経った。
　【M/B】 ASRock H510M-ITX/ax
　【CPU】 Comet Lake i3 10100T （4C8T 3.00/3.80GHz 14nm TDP35W）
　【CPU Cooler】 Noctua NH-L9i
　【MEM】 DDR4-2666 4GB x2
　【M.2】 WD Blue SN570 NVMe 500GB
　【Sound】 USB-DAC + Noise Filter
　【PSU】 picoPSU-160-XT + 12V 150W AC Adaptor
　【Case】 RGEEK PC-Case （W196 x D196 x H79 約3.0 liter）
　【OS】 Win11 Pro 22H2 Build 22621.1344

完成当時の消費電力は、
　【Idle時】 5W
　【音楽再生時】 8W
　【動画Upcon再生時】 15W
この値は 2023/03/13 現在も変わらず。

Intel Alder/Raptor Lake + iGPU の場合、M/Bの搭載機能によって
　　Idle時消費電力 8～14W
AMD 7000 Series + iGPU に至っては、
　　Idle時消費電力 22～28W

となり、益々LPCS-PCから遠ざかる傾向にある。GameをしないPC自作erにとっては有り難くない時代になったものだ。この先、Comet Lake並みに低負荷時消費電力が充分に低いCPUが登場する見込みは薄く、Idle追求を諦めるか、Comet Lakeを使い続けるかの判断を迫られることになった。Win12はComet LakeをSupportしない可能性があるので､新たに同CPUを求めることはないが､余程陳腐化しない限り大切に使うことになろう｡
 PCG3