谁说E5功耗高?E5-2630v4第一个不服!

之前看到钱韦德的视频,测试E5做NAS的可行性,最后视频的结论是——功耗会比普通普通NAS高出50W。而且在测试的数据表格,待机功耗那里赫然写着47W
而他测试使用的CPU,正是我要尝试的型号——E5-2630v4
根据牙膏长官方给的数据,E5-2630v4的参数如下:

  • 架构:Broadwell
  • 光刻:14 nm
  • 内核数:10
  • 总线程数:20
  • 最大睿频频率:3.10 GHz
  • 英特尔® 睿频加速技术 2.0 频率:3.10 GHz
  • 处理器基本频率:2.20 GHz
  • 缓存:25 MB Intel® Smart Cache
  • TDP:85 W
  • 内存类型:DDR4 1600/1866/2133
  • 最大内存通道数:4

这么看下来,85W的TDP按理来说功耗应该不会高,不少桌面处理器的TDP也差不多这么大。而且,之前有人也测过低功耗CPU和常规CPU的待机功耗几乎没有差别,而且低功耗CPU要性能的时候还释放不出来,纯智商税。
所以,我认为E5-2630v4应该和普通的桌面CPU待机大差不差。
虽然上次我用我的机架式服务器测试(《机架式服务器待机功耗详细测评》这篇文章),E5-2630v4就算是待机状态下,关掉3008IT直通卡仍然高达50W。但是,因为服务器有其他的组件也在耗电,而寨板的话可以更加接近于家用主板,组件更少,理论上更省电。再加上很多寨板还是魔改普通消费级的芯片组,功耗会比原生X99的C612芯片组更低。

为什么这么多个TDP比较低的E5,我偏偏挑的是E5-2630v4?E5v4的Broadwell-EP总共拥有三个原生Die(芯片),分别是LCC,MCC,HCC:

  1. LCC(Low Core Count)低核心数 Die

    • 原生核心数:最多 10 个核心,用于 4 至 10 核心的处理器
    • 典型型号:E5-2620 v4(8 核)、E5-2630 v4(10 核)
    • 晶体管数量:约 32 亿
    • Die 尺寸:16.2mm × 15.2mm
  2. MCC(Medium Core Count)中等核心数 Die

    • 原生核心数:最多 15 个核心,用于 12 至 14 核心的处理器
    • 典型型号:E5-2640 v4(10 核)、E5-2650 v4(12 核)、E5-2660 v4(14 核)
    • 晶体管数量:约 47 亿
    • Die 尺寸:16.2mm × 18.9mm
  3. HCC(High Core Count)高核心数 Die

    • 原生核心数:最多 24 个核心,但在 E5 v4 系列中最多启用 22 个核心,用于 16 至 22 核心的处理器
    • 典型型号:E5-2697 v4(18 核)、E5-2699 v4(22 核)
    • 晶体管数量:约 72 亿
    • Die 尺寸:18.1mm × 25.2mm

按理来说,Die越大,核心越多,越耗电。而核心数量最少的Die都已经10核心了,所以恰好就是10核心的E5-2630v4就是不二之选,正好把LCC Die的核心用完,价格还便宜。同样是10核心,主频更高一点的E5-2640v4也是可选项之一,但是TDP就90W了,价格翻倍。而TDP同样是85W且同价钱的E5-2620v4则是8核心,屏蔽了两个核心,因为Die还是那么大,估计还是会费电。

购入平台进行测试

“没有调查就没有发言权“,为了探究实际的功耗表现,我特地花了99,买了一块X99寨板——劲鲨X99M-G。这个板子包邮,芯片组是H81,带挡板,带散热器支架;但是有三个槽点:

  • 第一,看着是四条内存插槽,实际上却是双通道
  • 第二,CPU风扇没有调速,接上就是全速
  • 第三,没有来电自启功能,对NAS很不友好

内存的话,我买了两条16G海力士的DDR4 REG ECC 2133MHz内存组成双通道。
因为缺失了来电自启和风扇调速,我被迫买了一个来电自启模块和风扇温控模块。
进行测试的时候,先接上显卡调整好相关的BIOS设置,然后再拔掉显卡进行启动。大概就是下图的状态运行:
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要调整BIOS设置,插上显卡时Be Like:
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特别是其搭载了690战术核显卡的改进型号,一发就可以摧毁一个航母战斗群

测试结果

先直接说结论——和桌面平台相比,待机功耗确实变高了,但是没有高的很夸张,大概多了3-4W,算是可以接受范围。
我这边测试下来,使用500W的航嘉电源,拔掉显卡,只保留一个500G的希捷机械硬盘来启动系统的情况下,待机功耗的输入端功率在27.7W附近波动。
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作为对比,H81+i3-4170相同条件下,待机功耗输入端功率在24W附近波动。大概就相差了3-4W,考虑到E5有更多的核心,更多的PCIE,更大的内存,这个差距是可以接受的。
但是,这个结果是经过了功耗调优的,默认的BIOS设置,这个功耗会达到36.5W。为了达成这个功耗,需要在BIOS里面开启C-state,并且开到C6状态。还要设置其他对应的处理器电源策略,把能开的节能选项都打开。除此之外,设置PCIe电源管理节能策略也可以降低功耗。至于关闭声卡这个外围设备,我试了,差别不是很明显,但是考虑到也用不到声卡,关了就关了。

番外:电源效率对功耗的影响

由于我在升级家里云硬件到时候时候遇到了玄学问题:
之前的惠普拆机电源接X99寨板死活都是上电保护,但是另外两个正规军主板没问题。而X99寨板换了三个电源都可以正常点亮,所以我被迫给我的家里云用了长城的300W电源。
在测试过程中,我发现,同样的硬件配置,不同的电源,输入端功耗是不一样的,这也就是电源转换效率造成的。你费尽心思在主板BIOS里面设置节能策略节省下来的功耗,换个转换效率差点的电源,直接就给你吃回去了。
例如,同样是带H81+i3-4170+500G希捷机械硬盘,不同的电源表现截然不同,具体的型号和情况请看照片:

惠普拆机电源:21W

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不过这个电源遇到了一个玄学问题——第一次装机X99寨板可以正常点亮使用,但是第二次就是上电直接掉电,不知道是不是自动保护了。但是这个电源带另外两个主板一点问题都没有,而那个X99使用其他的电源又可以正常开机使用。或许是机魂不悦吧(

航嘉500W电源:24W

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航嘉270W电源:26W

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我手里转换效率最差的电源和最好的输入功耗足足差了5W,直接差出来一个机械硬盘的功耗!
这也说明,买一个转换效率高的电源用于NAS,这是绝对值得的。对于二手电源,个人认为,想要转换效率高的电源,买品牌机拆机电源是性价比比较高的选择。这个惠普电源就是建兴代工的,做工质量极好,用料很足。

又又又升级家里云

本来还想着E3-1220v2恒久远来着?来都来了,换上咯。
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