2020年5月19日 星期二

想用裝一個又便宜又小,便於隨身攜帶,關鍵要內存大,CPU核心多的工作用小電腦。

本內容來源於@什麼值得買APP,觀點僅代表作者本人|作者:z008
創作立場聲明:本文旨在如何優雅地利用手中現有產品。所有產品皆為自購。或有二手產品,請注意。
前言:
這次折騰的目的完全不是為了美觀或者遊戲啥的,純粹是工作需要。
公司配發的Thinkpad X1 Carbon,
小燒的是5代Carbon X1,用的時7代的低壓U。i5-7200U-2核4線程,8GB內存不可擴展。順便貼一下R15的跑分:2百多分,是不是感覺很弱雞。雖說很輕便方便出差,但是大部分時間一直在當作台式機使用。

X1的R15跑分
由於無法擴展內存,因此只能一邊用著捉急的8G內存,一邊心裡默默mmp。工作也不是什麼很繁重,大部分時間是offce以及網頁。由於自己有不關頁面的習慣,所以Chrome這個吃內存怪獸長期將電腦的內存中佔用率推高到接近100%,這個時候電腦會出現明顯卡頓。
作為一個專業的音響人,怎麼能夠容忍這樣的情況發生。由於是公司使用,又不想將自己又貴又好的台式機搬過去,再說太大了也不好移動。因此想用裝一個又便宜又小,便於隨身攜帶,關鍵要內存大,CPU核心多的工作用小電腦。
接下來折騰開始
首先選平台
新平台(什麼10代酷睿,2代Zen,HEDT)一律PASS,原有無他,一個字,貴!(其實是為了自己的一堆閒置的服務器配件找理由)。
剩下的就是一些老平台:
* E3的V2 V3一直是張大媽的常客,由於一直屬於網紅產品,所以性能好一些的U價格並不十分美麗,而且普通的DDR3(UDIMM)的容量上不去,因此PASS。
* 老的3代4代i7存在上面一樣的問題,性能配不上現在的價格,而且現存的老闆子都年歲已高。
當然,如果手中有類上面兩類平台的閒置,可以用起來。
於是目光又轉向了E5服務器平台,畢竟上面的東西只要大船靠岸之後,都是便宜又大碗。
注意:X79之前的平台不建議選擇,架構、製程、功耗等都已經遠遠落後於時代。
X99平台
E5 V3的大船早已靠岸,其實X99是最符合這次裝機的平台,U便宜,性能高。也有廠家在做ITX的主板。可能唯一的缺點就是DDR4的REG ECC的會比DDR3內存要貴。部分E5 V3的CPU列表如下(不全,來自CPU-MONKEY,最強的18核型號未包括)

X79平台
E5 V2依然能戰,多核心加上4通道內存,以及REG ECC的DDR3在價格和容量上的優勢。平常的辦公與網頁多開絕對沒有任何問題。多核性能本來就是E5平台的強項。部分E5 V2的CPU列表如下(不全,來自CPU-MONKEY)

選擇E5平台的理由:
在AMD二度YES!之前,普通消費者一直詬病牙膏廠擠了那麼多年的牙膏,真的是這樣嘛?讓我們來看看Chiphell的大神整理的這張圖。原帖如果有興趣的話可以通讀,學到很多關於E5服務器平台的知識。

上圖中藍色線條是普通台式機平台,橘色是HEDT高端桌面平台,灰色是工作站平台(最高4CPU並行),黃色是服務器平台(最高8CPU並行),
最右邊的Broadwell代表了大家熟悉的5代的Intel CPU平台。依次類推,Haswell代表4代,Ivy Bridge代表3代。前面說到的E5 V3和V2分別屬於Haswell和Ivy Bridge平台,全部採用了22nm的製程。與Intel祖傳的14nm製程在數字上僅僅相差一代。
從上面的這張圖可以看出,Intel的擠牙膏僅僅限於主流的台式機平台,祖傳的4核心8線程一直延續到7代酷睿,也就是i7-7700K這代。直到8代開始,才羞答答的又增加了2個核心到6核12線程,直到最近幾年AMD開始YES起來,才年年增加核心數量,牙膏管差點擠爆。
而在利潤頗豐的服務器平台,Intel的策略就完全不同,能堆核心數就直接往上堆,絕對不會有一絲一毫的保留。E5 V3版本的最高核心數量一下子來到了18核心36線程,裝好以後就開始數框框吧。
這裡順便說一句,看看淘寶上那些賣祖傳i7-3xxx,4xxx-4核心8線程CPU的價格。可能唯一能夠解釋就是Intel的U是理財產品,放著保值。完全與它們的性能不搭邊。

Intel在E5 V3和V2那個年代還是高歌猛進的,看上圖中的Tick-tock策略執行的是多麼的嚴格而步伐穩健。但是從2014年1月開始到現在的6年間,只是在不斷打磨14nm。10nm製程到現在還是小規模使用。馬上就要發售的10代i系列,依然還是那祖傳的14nm。在製程上止步不前的感覺有些心酸。
總之一句話,其實3代和4代的英特爾的CPU,在性能上與現在的差距並不大。這個差距,在E5平台上,完全可以被多核心以及更多的內存通道所彌補。更不用說大船靠岸後的性價比。
主板選擇
那麼阻礙多數人選擇E5 CPU的障礙在哪裡呢?在小燒看來,除了對於洋垃圾的莫名懼怕之外,主板的選擇是很大的一個原因。
由於是服務器平台,所以主板選擇並不像主流桌面平台那樣百花齊放,各種的品牌,版型,價位都有得選。一般E5 CPU,常見的搭配是
1. 服務器主板
2. HEDT的主板。
這兩個平台的的選擇面不多,價位不低,而且還只有二手。讓很多人望而卻步。
搭配E5 V2,請搜“X79平台”,
搭配E5 V3,請搜索“X99平台”。
對應常用的超微Supermicro的型號,V2請搜“X9”打頭主板,V3請搜”X10“打頭主板。
常見的E5主板畫風是這樣的:

沒錯,E5的精華就是雙路CPU,人多力量大。但是雙路U主板的體型,別說什麼ITX、MATX機箱,連普通的ATX機箱也不一定能進。更不用說還需要一些奇葩的諸如雙8Pin供電,螺絲孔位對不上等問題。
那麼能放入小機箱的主板呢?經過尋尋覓覓,基本確認:
* 支持E5 V2 的X79平台,沒有大廠出的小板可以選擇,最小基本都是ATX,連MATX都很少見。
* 支持E5 V3的X99平台,有那麼一兩塊官方出品的小板,但是價格麼。。。

要找小板妖板,必須是永擎。超微在似乎在後面一代2066接口的時候出過ITX的小板。
嗯,說到這裡,似乎這次DIY進入了死胡同。但是柳暗花明又一村。估計經常玩服務器U的人也猜到了,就是俗稱”寨板“的國產非正規品牌主板。
看到這裡估計很多值友就要關網頁了。
的確,寨板長期以來不受待見,一方面是由於設計或者用料關係,穩定性比較差,一方面是人們對於未知事物的恐懼。
但是如果不用寨板的話,這次的DIY就沒法進行下去了,算了,看在價錢的份上,全新才300不到,買不了吃虧買不了上當,還有三年保修,就這麼辦吧。(後面實際使用下來還是穩定的)
於是,淘寶上一種X79的寨板就進入了視線,最後選了一款銷量比較大的x南X79主板,M-ATX的板型,但是尺寸出奇的小,只有213x168mm,正正好好的絲毫不差的放進酷魚S3的機箱內。
主板的基本佈局是這樣的:

裝機:
配件清單如下(附目前參考價格):
CPU: E5 2650 V2 (淘寶300左右)
主板:x南X79 MATX (淘寶268)
內存:三星RDIMM DDR3 1333 16G X 2(淘寶約300元)
硬盤:Crucial M500 240G(亮機用,後期換成三星PM981,300元)
顯卡:亮機卡(算50元吧)
電源:台達400瓦小1U(淘寶大眼仔改靜音,80金牌,160元)
機箱:酷魚S3(鹹魚2手,帶16x顯卡延長線後來沒用上,220元)
顯卡延長線:PCIEX4(淘寶定制,30CM長度,118元)
散熱器: 2011 CPU專用(鹹魚入手,10元)
風扇: Nidec 8015薄扇子(閒置,後來換成包豪斯air上拆下的1225,不要錢)
總價控制在1600左右。其實除了主板、機箱以及顯卡延長線,其餘都是閒置部件。
1. 安裝CPU

2011插槽的CPU和常見的115x的不同,除了針數多一些之外,CPU的固定方式也不太相同,有兩根槓桿,打開和合上註意順序。可以看到CPU插槽用了富士康(其實是沒得選,CPU插槽常見就Foxconn和LOTES)

裝入CPU,安裝方式與小一些的115x平台並無不同,對著角上的三角小箭頭放入就行,然後將CPU固定,卡緊。更大一些的服務器U,比如EPYC的TR4插槽,其實沒有了那個輔助的CPU托架,也是可以放入的,細心就可以了,CPU插槽損壞了,基本很難修復。

順便放一張EPYC的TR4與E5 V3的2011的大小比較。接下來還會有EPYC平台DIY的文章,做個廣告。

塗上矽脂,信越的水泥矽脂,慢慢抹勻,可以持續很久不會幹掉。
2. 上散熱器

說實話,這個散熱器還是有些驚喜的。原來還一直愁找不到合適的超薄散熱器,塞進這個ITX小機箱。因為常見的超薄散熱都沒有2011的扣具。結果差一點買了淘寶常見的2011的銅底+鼓風機式的均熱底板散熱。

其中比較高級的恐怕就是這個政久的,號稱能壓制160瓦。但是一看轉(jia)速(ge),我縮了。最大7000轉,這個小風扇,還不飛起來啊。順便說一句,還有一大堆國產的類似結構的,大約70元。
逛著逛著,我發現了她,10元,只要10元,雖然不帶風扇,郵費還要10元。但是都10元了,還要什麼自行車。風扇自己解決就行。
到手一看,非常新,

仔細一看,居然還是帶熱管的,感覺瞬間賺了幾百萬。
拿著手頭的8015薄扇比劃了一下,貌似不太好固定。最後的解決方案詳見下文。

3. 上內存

上好了兩條16G的三星內存,是不是感覺威武雄壯了許多。順便科普一下內存的一些常識。
常見的內存一般有UDIMM的ECC和非ECC內存,以及RDIMM的ECC內存,這三種。
主要區別:
UDIMM的非ECC內存,這就是大家最常用的類型了。大部分主板都支持,缺點是穩定性不如帶ECC的內存,而且容量不如RDIMM。優點是延時較小。
帶ECC的UDIMM內存,顧名思義帶糾錯功能。
RDIMM ECC內存,又叫REGECC內存。帶了寄存器。服務器最常用的內存類型,帶有ECC糾錯,穩定性好。而且帶有寄存器,容量可以做的很大。
在DDR3的內存上,最顯著的差別體現在UDIMM的容量最大8GB一根,而RDIMM的ECC內存,可以做到32GB一根。
至於DDR4時代,RDIMM內存得容量更是可以達到256GB的大小,8個插槽就可以達到2TB的容量。
此次使用的三星16GB REGECC內存,雖然速度是1333MHz的,但實際使用的時候可以輕鬆使用主板內的設置,超到1866使用,感覺又賺了幾百萬。
4. 連接控制線,上主板

這塊主板前面板控制接頭的顏色很醒目,不怕找不到和接錯,好評

裝入機箱內,可以看到底部幾乎是嚴絲合縫,再長那麼幾毫米就裝不進去了。順便說一下這個S3的結構,底部是開放式的電源倉,設計的時候,小1U電源是平躺在機箱的最底下的,上方最大僅能容納17x17cm的ITX主板。但是今天的裝機,這塊MATX主板的長度遠遠超出了,佔據了一半電源倉的位置。後面就需要對於電源的安裝做一定魔改。
5. 裝電源

電源使用了台達的400瓦,這個小電源應該是常客了,雖說也是二手的,但成色非常新。淘寶的大眼仔(二手電源專門店家)在也幫忙改了靜音以及確認接口的需求,由於並沒有側透的需求。所以這次電源也就沒有改模組線。
2個12V都能達到21A的電流,應付這個小機箱內能裝的CPU以及顯卡都足夠了。全程保持風扇靜音的狀態。

裝入機箱,看到由默認的平躺改為了站立的姿勢。默認的螺絲孔肯定無法固定。於是這個電源是直接用雙面膠固定在底板上的。蘋果的手機裡不都是這樣固定電池的麼。

看看後部,給大家感受一下與默認安裝方式的差別。電源線還是能夠正常拔插的。但是右邊恐怕就要一直開一個小孔了,反正眼不見為淨,說不定還能走個線啥的呢。

但是這樣的電源直立安裝會影響到PCI槽位。看圖,電源的上沿已經齊平了PCI插槽的固定處。
因此必須空出那麼些距離來方便後面的PCIE設備安裝。同時也兼顧了風扇的散熱。真的是一舉兩得(自我安慰)。
6. 裝顯卡
前面說到,由於主板已經完全擋住了PCIE延長線原來的走線,原配的PCIEx16線已經完全沒有了使用的可能性。只能另想它法。於是尋思著,為什麼不用更細的PCIE X 4的線來代替呢,更容易走線,同時顯卡的性能損失對於入門顯卡來說可以不計。雷電顯卡擴展塢也不是用的PCIE X 4的帶寬嘛。

於是就有了這條PCIE X 4的定制線。但是在這條線上也差點兩次翻車。
首先,原定的走側面的方式,由於線材要轉向3次,而且即使是x4的線的寬度和硬度也很大,30CM的長度根本不夠,誰讓當時不多定一些長度呢?(其實還是節約,因為越長越貴。)
難道就要這麼放棄了嘛,去再重新花100多元定一條線嗎?突然靈光一現,甩過主板的正面面,走上方的風扇這裡的空隙呢?
於是說乾就乾,將原來的風扇固定方式從內部固定,改成從箱體上部的散熱孔固定,遷移空出的位置用來走這條線。

竟然成功了。雖然有些擋散熱器,而且可能會影響到後面的風扇安裝,但只能這樣了。

甩到後面插到顯卡上。其實這個PCIE槽的轉向是錯誤的,實際只需直接180度到顯卡就行。誰讓這是臨時想的辦法呢。於是兩個用於固定銅柱也不要了。拿出跟隨多年的萊澤曼-海嘯,幾下就把兩個銅柱擰下了。

顯卡安裝完畢。這是一塊不帶風扇被動散熱的矮版顯卡,由於電源的關係,原本正好裝入的藍寶石470D黃金版是裝不下了,可惜啊可惜。

這裡還要提一句,對於這種不帶背板的顯卡,由於這種固定方式並不完全牢固(插槽未固定),可能會有一定的晃動並碰到後部金屬機箱,為了消除短路的危險。將後面突出的焊點用電工膠布遮起來。下圖

7. 安裝CPU散熱風扇
這個10元散熱器雖然完美的安裝上去了,但是散熱風扇還是沒著落啊,難道你要讓E5這個服務器的U被動散熱嗎?順便說一下,這個2650 V2 CPU的TDP是95W。
當然不會,既然沒法直接安裝在CPU散熱器上,那麼就換個思路,把他安裝再側板上怎麼樣?

比劃一下位置,將風扇固定在側板上。
由於顯卡PCIE延長線的走線擋住了一部分的散熱器,因此需要將風扇的位置調整一下,沒法直接對著散熱器中心吹。而且這個散熱器又是利用服務器機箱風道的,如果不用大風扇完全吹透的話,恐怕散熱性能會打折扣。

於是一不做二不休,將機箱側板墊高,便於安裝更大的風扇,同時,側板上的這條縫隙,也更利於機箱內部熱量的散出。否則只靠機箱頂部的一個小風扇,恐怕難以將機箱內發熱大戶的熱量完全散出去。
這裡圖上的Nidec 8015,最後換成了一把包豪斯O11上拆下來的1225溫控調速風扇,默認轉速下很安靜。
裝機完成,拍照

合上側板之後,來幾張與可樂罐的對比照,的確小。基本隨便一個背包或者挎包內一放,就帶走了。


烤機測試:
CPU的跑分就不放了,網上到處都可以查到。大約900分多一些。是原來i5-7200U的4倍左右。
內存性能, 因為這塊主板只能插2條內存組雙通道,所以內存帶寬肯定比不上現在那些超頻到4000MHz的DDR4,不過也能到下面的水平。如果是4通道的話,估計能和現在的DDR4雙通道帶寬打平。日常辦公已經夠了。

最後是大家最關心的散熱,到底這個10元的散熱器能把這個95瓦的CPU壓住嗎?我們跑一下AIDA最吃CPU功率的單拷FPU看一下。

烤機10分鐘,CPU最後穩定再83度上,以這個體積和10元的散熱器來說,不能要求更高了吧。即使長時間壓個片子啥的也能堅持下來了。以及,可以看到這個時候已經換上三星的PM981的NVME硬盤,這個也是發熱大戶,由於12厘米風扇的散熱面積比較大,把CPU邊上的它一起照顧進去了,發熱控制的也不錯。
總結:
本次裝機並不是推銷什麼,也不是鼓吹什麼洋垃圾萬能。僅僅是個人愛好的一次折騰。
能有一台便宜的、可隨身攜帶的辦公小鋼砲也許是不少人追求的,如何再合理的預算下,利用現有的資源實現這一目的,恐怕各人都不相同。本文僅僅提供一個思路,以及一些折騰的經驗。
針對顯卡薄弱以及主板不帶USB3.0的缺點,後期還會有一些改進,畢竟主板上還有一個PCIE X1的插槽。