Обзор одноплатного компьютера ODROID-H3+ с режимом «Неограниченная производительность» и сетевой картой 2.5GbE

Компания Hardkernel добавила мини-ПК на базе Intel Jasper Lake в свою серию ODROID-H, получившие названия ODROID-H3 и ODROID-H3+ . Как и у снятых с производства ODROID-H2/H2+ , в новой серии также поддерживается Net Card , которая добавляет четыре дополнительных порта Ethernet 2.5 гигабит. Hardkernel любезно предоставили ODROID-H3+ вместе с набором аксессуаров для обзора, в котором будет рассмотрено влияние изменения значений Power Limit в UEFI (BIOS) на производительность, а также сетевые возможности Net Card.

Аппаратная часть ODROID-H3+

ODROID-H3+ представляет собой материнскую плату размером 110 × 110 мм (4,33 × 4,33 дюйма) с мобильным процессором Intel Pentium Silver Jasper Lake N6005, который имеет 4 ядра и 4 потока, с возможностью разгона до 3,3 ГГц, а также интегрированную графику Intel UHD.

Процессор и почти вся материнская плата закрыты крупным металлическим радиатором:

На передней панели расположены кнопка питания, кнопка сброса и пять светодиодных индикаторов для NVMe, SATA, питания, сна и PMIC. На задней панели находятся разъем питания, два порта Ethernet 2.5 гигабит, два порта USB 2.0, два порта USB 3.1 (USB 3.2 Gen 2×1, то есть 10 Гбит/с), DisplayPort 1.2, HDMI 2.0 и аудиоразъемы (выход, вход и SPDIF выход). Слева расположены два порта SATA 3 и два соответствующих разъема питания SATA, а также разъем батарейки CMOS. Справа находится 24-контактный разъем для периферийного расширения (GPIO) и разъем вентилятора для активного охлаждения. В верхней части платы расположен разъем eMMC, а на нижней стороне — слот M.2 2280 NVMe PCIe Gen 3.0 и два слота для оперативной памяти DDR4 SODIMM:

Полные характеристики:

Аксессуары

При покупке ODROID-H3+, помимо материнской платы, потребуются дополнительные компоненты для сборки полнофункциональной системы, такие как накопитель, оперативная память и блок питания. Hardkernel предоставили набор компонентов, включая аксессуары:

• Блок питания и кабель
• Два модуля оперативной памяти DDR4 16 ГБ 3200 МГц (всего 32 ГБ)
• Карта eMMC 64 ГБ
• Net Card
• Вентилятор охлаждения
• Кнопка питания

Также был предоставлен корпус для самостоятельной сборки ODROID-H3 Case Type 7, подходящий для Net Card и двух 2,5-дюймовых SATA-накопителей:

Подготовка к тестированию ODROID-H3+ PL: проблемы и решения

Первая часть обзора посвящена изменению Power Limits (PL) процессора на ODROID-H3+, в частности параметра «PL4» и его способности активировать режим «Неограниченная производительность». Для этого была установлена Windows 11 Pro и запущен набор тестов: 3DMark Fire Strike, PassMark PerformanceTest и Maxon Cinebench R20 для оценки производительности CPU.

После установки батарейки CMOS, оперативной памяти и карты eMMC, на нижнюю часть материнской платы были добавлены четыре коротких белых стойки из комплекта корпуса, которые затем зафиксированы длинными стойками для обеспечения воздушного потока сверху и снизу ODROID-H3+:

Далее была установлена Windows 11 Pro с USB-носителя. После загрузки и обновления системы обнаружились отсутствующие драйверы:

Поиск на форумах Odroid указал на необходимость установки « Chipset Device Software for Intel NUC11AT Products »:

Однако драйвер «Base System:» остался отсутствующим:

Проблема была решена загрузкой « GNA Scoring Accelerator » для продуктов NUC11AT:

После устранения проблем с драйверами, свободного места на карте eMMC объемом 64 ГБ осталось мало:

Поскольку файл гибернации Windows объемом 13 ГБ не требовался…

… он был удален командой «powercfg /H off», после чего установлено ПО для тестирования.

Hardkernel предоставляет подробную документацию по ODROID-H3+ на своей вики-странице , включая инструкции по установке Ubuntu, схему платы, распиновку разъемов и другую аппаратную информацию.

Производительность ODROID-H3+ PL (режим «Неограниченная производительность»)

Сначала рассмотрим базовую информацию о ODROID-H3+. Вход в UEFI (BIOS) показывает, что значение «PL4» установлено на 30000:

Согласно экрану справки:

это означает ограничение максимального энергопотребления CPU на уровне 10 Вт.

Интересно, что HWiNFO64 не отображает «PL4», но показывает «PL1» как 10 Вт и «PL2» как 25 Вт, несмотря на их отключение в UEFI (BIOS). Отражение изменения «PL4» видно в параметре «CPU Power Limits (Max)», установленном на 30A:

Сводная информация HWiNFO64:

Хотя установлена память DDR4 3200 МГц:

она работает на 2933 МГц:

GPU-Z по-прежнему не распознает интегрированную графику Intel Jasper Lake:

Производительность карты eMMC соответствует ожиданиям:

Результаты тестов (по умолчанию) приведены в таблице ниже. Особый интерес представляют данные мониторинга Fire Strike:

Температура CPU записывалась в течение теста и оставалась стабильной без экстремальных значений, достигая максимума чуть ниже 72°C. Это показывает, что значение «PL4» 30000 вполне приемлемо для пассивного охлаждения ODROID-H3+.

Далее значение «PL4» было изменено на 0 для активации режима «Неограниченная производительность»:

Hardkernel описывают процесс изменения значения на своей вики .

Теперь в HWiFO64 параметр «CPU Power Limits (Max)» увеличился до 75A:

После повторного запуска тестов (второй столбец таблицы) результаты значительно улучшились, но мониторинг температуры в Fire Strike показал, что активное охлаждение необходимо, так как температура во время нагрузочных тестов CPU достигала 105°C:

Следующий столбец таблицы показывает результаты тестов при стандартных значениях «PL1» (10 Вт) и «PL2» (25 Вт), характерных для других мини-ПК с этим процессором:

Интересно, что информация в HWiFO64 не изменилась, и «CPU Power Limits (Max)» по-прежнему показывает 75A:

Таким образом, определить настройки «PL4» только с помощью этого приложения невозможно, требуется ручная проверка в UEFI (BIOS).

Результаты тестов очень близки, но в целом немного хуже, чем при «PL4» = 0, хотя разница минимальна. Данные мониторинга Fire Strike также схожи, но температура во время тестов CPU снова достигала 105°C, что указывает на необходимость активного охлаждения при таких настройках Power Limit:

Поскольку режим «Неограниченная производительность» обеспечивает наилучшие результаты, несмотря на тепловое троттлинг, было решено проверить влияние добавления вентилятора.

Используя серебряные стойки из комплекта корпуса, была организована система активного охлаждения:

Результаты с вентилятором оказались несколько лучше, хотя разница снова незначительна:

Наиболее заметный результат в тестах показывает CPU-интенсивный бенчмарк «CINEBENCH Release 20». Установка вентилятора дает прирост производительности более чем на 5%. Учитывая, что разница в других тестах минимальна, возможно, результаты могли быть искажены погрешностью измерений при выполнении бенчмарка.

Для оценки погрешности теста «CINEBENCH Release 20» он был запущен трижды (что, конечно, небольшая выборка), и расчетная погрешность составила порядка ±1,2%:

При повторном анализе результатов с учетом относительно небольшой погрешности измерений можно сделать вывод, что режим «Unlimited Performance mode» обеспечивает наилучшую производительность. Однако, учитывая, что без вентилятора температура достигает предела «TJUNCTION» процессора (105°C), этот режим требует активного охлаждения для предотвращения троттлинга и, как говорится, чтобы процессор не «поджарился» (или не деградировал из-за электромиграции или подобных эффектов):.

Обзор сетевой карты ODROID-H3+ Net Card: подготовка, проблемы и решения

Вторая часть обзора посвящена тестированию сетевой карты ODROID-H3+ Net Card, которая использует PCIe-слот материнской платы для добавления четырех дополнительных портов Ethernet 2.5 Гбит/с.

При тестировании производительности Ethernet мини-ПК обычно подключается к маршрутизатору, который также соединен с ПК, чьи Ethernet-порты работают на максимальной скорости. Затем используется «iperf3» для измерения скорости сети. Поскольку ODROID-H3+ оснащен двумя портами Ethernet 2.5 Гбит/с, один из них может быть использован как WAN-порт, а другой — как управляющий порт при подключении Net Card, которая, в свою очередь, предоставляет четыре LAN-порта. Установив на ODROID-H3+ ПО вроде pfSense, его можно использовать в качестве маршрутизатора.

Альтернативно, учитывая поддержку двух внешних SATA-накопителей и установку Net Card вместе с системой типа TrueNAS, ODROID-H3+ может стать идеальным NAS. Обе функции можно комбинировать, и хотя TrueNAS поддерживает виртуальные машины для установки pfSense, предпочтительнее использовать гипервизор и запускать pfSense и TrueNAS как виртуальные машины.

Изначально рассматривался ESXi, но все Ethernet-порты ODROID-H3+ и Net Card используют чипсет RTL8125B, который не поддерживается ESXi нативно, поэтому был выбран PROXMOX.

Сначала Net Card была физически установлена на ODROID-H3+ в соответствии с вики-страницей Hardkernel .

Перед использованием Net Card необходимо прошить другую версию UEFI (BIOS), чтобы обеспечить разделение PCIe-слота на 4 линии x1, что подробно описано на вики-странице Net Card .

Hardkernel различает версии UEFI (BIOS) по параметрам «Project Version» и «Build Date». К сожалению, HWiNFO64 не отображает «Project Version», но показывает «Build Date»:

Для проверки «Project Version» необходимо зайти в UEFI (BIOS) и посмотреть на главном экране:

Важно отметить, что нет различия между обычной версией UEFI (BIOS) и версией для Net Card, поэтому рекомендуется прошивать версию для Net Card при ее установке и возвращаться к обычной версии при ее снятии:

После обновления UEFI (BIOS) параметр «PL4» был сброшен в 0 для продолжения использования режима «Unlimited Performance mode» с вентилятором.

После подготовки Net Card были настроены два SATA-накопителя 2.5″ путем перепрофилирования двух M.2 NVMe SATA и установки их в адаптеры M.2 SSD → 2.5″ SATA.

Затем корпус был собран по инструкции из видео на вики-странице Hardkernel , а вентилятор добавлен сверху, как показано в этом видео .

К сожалению, PROXMOX не поддерживает eMMC-карту, так как не распознает накопитель. Хотя это зарегистрировано как открытая проблема на странице PROXMOX в GitHub , там же предлагается возможное решение. Есть несколько способов его применить, включая ручное создание загрузочной USB-флешки с измененными файлами установки или пересборку ISO PROXMOX с предварительно отредактированным установщиком. Был выбран второй вариант: после распаковки файловой системы установщика было применено грубое и неподдерживаемое изменение:

Затем ISO был пересобран, записан на USB, и PROXMOX успешно установлен на eMMC-карту ODROID-H3+.

Установка pfSense прошла без проблем:

как и установка TrueNAS:

Для настройки тестовой сети в PROXMOX один из Ethernet-портов ODROID-H3+ был настроен как WAN-мост, а все четыре порта Net Card — как LAN-мост, который был передан обеим ВМ. Физические SSD-диски были добавлены как виртуальные SCSI-диски и переданы в ВМ TrueNAS:

После настройки правил фаервола в pfSense ODROID-H3+ был готов к тестированию сетевой производительности с помощью «iperf3»:

Производительность сетевой карты ODROID-H3+ Net Card

Тестирование проводилось путем подключения двух ПК к LAN-портам Net Card: один с 10 Гбит Ethernet (сервер), другой с 2.5 Гбит Ethernet (клиент). Оба ПК работали под Windows 11 Pro и Ubuntu 22.04.1. «iperf3» использовался для измерения скорости между различными комбинациями ПК (клиент и сервер), гипервизора (PROXMOX) и одной из ВМ (TrueNAS):

Результаты показывают, что порты Net Card 2.5 Гбит/с работают на ожидаемом уровне с максимальной средней скоростью 2.35 Гбит/с:

Средняя скорость между ПК составила 2.22 Гбит/с на загрузку и 2.04 Гбит/с на отдачу.

Остальные комбинации результатов демонстрируют потенциальные накладные расходы гипервизоров, ВМ и приложений и приведены для справки.

Загрузка CPU

Параллельно также кратко анализировалась загрузка CPU ODROID-H3+ через мониторинг «/proc/stat». В режиме простоя загрузка CPU составляла менее 5%. При запуске «iperf3» между PROXMOX и сервером на Windows загрузка CPU при загрузке (2.36 Гбит/с) достигала ~30%, а при отдаче (1.84 Гбит/с) снижалась до ~20%. В случае TrueNAS и Windows-сервера загрузка CPU составляла ~85% при загрузке (2.35 Гбит/с) и ~35% при отдаче (1.90 Гбит/с). Это указывает на дополнительные накладные расходы TrueNAS, что важно учитывать при пассивном охлаждении ODROID-H3+.

Потребление энергии

Потребление измерялось в конфигурации с Net Card, корпусом, вентилятором, «PL4» = 0 и работающим PROXMOX:

• Выключен – 1.2 Вт
• UEFI (BIOS) – 18.8 Вт
• GRUB boot menu – 18.0 Вт
• Простой
  • 8.2 Вт (PROXMOX)
  • 10.2 Вт (с pfSense)
  • 10.5 Вт (и TrueNAS)
  • 11.6 Вт (и 2 ПК подключены)
• При открытии «Проводника» на ПК в LAN с отображением крупных значков в папке с изображениями – 18.8 Вт

Заключительные наблюдения

Использование настройки «PL4» = 0 вместе с вентилятором — наиболее простой способ получить «Ultimate Performance» от ODROID-H3+. При установке Net Card нагрузка на CPU возрастает, что делает этот режим особенно полезным.

После использования ODROID-H3+ в качестве NAS и маршрутизатора для тестов и хранения данных, с автостартом ВМ в PROXMOX без монитора, опыт работы с ODROID-H3+ и Net Card оказался очень положительным.

Благодарим Hardkernel за предоставление платы ODROID-H3+ и аксессуаров для обзора. ODROID-H3+ можно приобрести за $165 , корпус типа 7 за $20 , а Net Card за $47 .

Выражаем свою благодарность источнику, с которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.

Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.