HP:n Z-sarjan työasemissa prosessorit ovat palvelinkäyttöön tarkoitettuja Xeoneja ja muisti virheenkorjaavaa ECC-muistia, joita ei tavallisessa tietokoneessa voi käyttää. Aikoinaan ne nostivat koneiden hinnat korkeuksiin, mutta nyt Z420:n päivittäminen 12-ytimisellä prosessorilla maksaa vain reilu pari kymppiä ja maksimimäärän, 128 Gt, kaikkein kalleinta “serverimuistia”, rekisteröityä DDR3 ECC -muistityyppiä, voi saada 120 eurolla.
Minun HP Z420 oli jo valmiiksi sopiva uudemmille LGA2011 v2 eli Ivy Bridge -prosessoreille. Lisäksi sen emolevy on ilmeisesti uusin Z420-työasemalle tehdyistä versioista. Edellisen Z600-työasemani kanssa minulla oli heikompi onni ja se oli varhainen malli, johon nykyisin selvästi halvempi rekisteröity ECC-muisti ei sopinut ja siinä piti tyytyä maksimissaan 12 gigaan muistia prosessoria kohti. Z-sarjan koneissa ensimmäinen 4 tarkoittaa yhden prosessorin mallia ja 6 sekä 8 kahden CPU:n malleja.
Z420:n dokumentointi vaikuttaa olevan yhtä sekavaa tai epäluotettavaa kuin Z600:n enkä siihen viitsinyt edes kovin tarkkaan tutustua. Toisaalta ei minulla ollut siihen tarvettakaan, sain asennettua enemmän muistia kuin olin aikonut tai halunnut ja 12 prosessoriydintä on työasemassa jo oikeastaan liian paljon.
Olin lisäksi jo tutustunut HP:n LGA2011 v1/v2 -prosessorikantaiseen ProLiant DL380 G8 räkkiasennettavaan 2U korkeaan palvelimeen, jossa oli alunperin vain yksi v1 CPU, mutta päivitin sen kahteen 10-ytimiseen v2 prosessoriin. Ihan helppoa se ei ollut, sillä sekä BIOS että BIOS Bootblock (ensimmäinen kerta, kun moinen on tullut vastaan) piti päivittää uudempaan. Muistikin siinä on samaa rekisteröityä DDR3 ECC -muistia.
Historian havinaa
Z420 esiteltiin tuoreeltaan esimerkiksi PCMag UK -lehdessä toukokuussa 2013 ja melko tarkkaan sama kokoonpano, jonka ostin heinäkuussa Huuto.netistä hintaan 72 €, maksoi tuolloin 2 768 USD suoraan valmistajalta. Tuolloin sen vakioprosessori oli E5-1620, mutta minun koneen yhdellä otteella avautuvassa sivukannessa on sisäpuolella päiväys 2014-02-18 ja tuolloin vakioprosessori oli jo uudempaa v2-sarjaa eli 22 nm prosessilla valmistettu LGA2011-kantainen Ivy Bridge-EP Xeon.
TekBoostin Z420-esittelyvideo on mielestäni sopivin niistä muutamasta, joita Youtubessa katsoin.
Alla vielä koneeni Huuto.netin myynti-ilmoitus.
72 € voi vaikuttaa halvalta, varsinkin kun katsoo, mitä Z420:stä yleensä huuto.netissä pyydetään, mutta kun katsoo sulkeutuneita myynti-ilmoituksia, niin pyyntihinnat ovat olleet lähes aina epärealistisen korkeita ja samat koneet ovat myynnissä useita kertoja eikä tällä hetkellä näkyvissä olleista yhtäkään ole myyty, koska huuto.net säilyttää tai näyttää vain korkeintaan kolme kuukautta vanhoja ilmoituksia. Sulkeutuneista halvin oli ainoa huutokauppa, lähtöhinta oli 98 € eikä sitäkään huutanut kukaan. Silloin kun minä ostin oman koneeni, oli ainoa toteutunut kauppa sulkeutunut hintaan 108 € ja taisin laittaa korotusautomaatin peräti 120 euroon.
Z420:n oikea hinta on siis aika vaikea juttu ja niin on isommillakin markkinoilla, kuten Linus Sebastian toteaa alla olevalla videolla $69-pelitietokoneesta, joka on juurikin käytetty Z420. Joskus niitä tulee paljon myyntiin kerralla, hinnat romahtavat ja sitten niitä ei taas hetken päästä ole myynnissä kuin kierrätysmyyntiin erikoistuneilla yrityksillä, jotka pyrkivät pitämään hinnat mukavan korkeina. LTT:n videolla mainitaan myös minun koneeni näyttökortti, NVIDIA GeForce GTX 750 Ti, mahdollisena pelikoneeksi päivitetyn Z420:n näyttökorttina.
NVIDIA GeForce GTX 750 Ti julkaistiin jo helmikuussa 2014 ja silloin se oli keskitasoa, mutta siitä tehtiin myös pelikäyttöön ylikellotettuja ja kahden korttipaikan levyisiä, kuten koneessani vieläkin oleva MSI:n tekemä malli.
Huuto.netistä korttia ei löydy, mutta tori.fissä on useita halvimmillaan 35 € hintaan.
Toinen LTT:n videolla tärkeä huomio on, että muitakin Sandy Bridge (LGA2011 v1) ja Ivy Bridge (LGA2011 v2) Xeon-prosessoreja käyttäviä työasemakoneita on olemassa, kuten HP:n Z620 ja Z820 (molemmat kahden prosessorin malleja) sekä Dellin Precision T3600 ja Lenovon Thinkstation S30.
Keskusmuisti
Koneessa alkuperäinen keskusmuisti oli nykyäänkin vielä kallista puskuroimatonta ECC-muistia, mutta koneeseen voi laittaa tilalle aikoinaan erittäin kallista, mutta nykyään hyvin halpaa rekisteröityä ECC-muistia, jota käytetään vain servereissä, ja niissä harvoissa työasemissa, joissa on servereille tarkoitetut piirisarja ja prosessori. Kun muisti on vielä vanhempaa DDR3-tyyppiä, ei kierrätettävien palvelinkorttien (server blade) muistipiireillä ole muita käyttökohteita kuin kierrätetyt palvelinkoneet, jotka pystyvät toimimaan itsenäisesti ilman palvelinkorttikehystä (blade frame) ja ne harvat työasemat.
Olin tilannut jo ennen huudon sulkeutumista eBayn kautta Saksasta 4 kpl 8GB 2Rx4 PC3-12800R -muistikampoja (HP:n leimalla, varaosanro: 689911-071) eli yhteensä 32 Gt postikuluineen hintaan 65,1 €. Suomalaiselta kierrätysfirmalta olisin varmaankin saanut lisää samaa laatua 4-gigaisia 4 kpl seteissä eli 16 Gt hintaan 10 €, kuten olin ostanut vajaa vuosi sitten HP ProLiant DL380p G8 -palvelinkoneen yhteydessä, mutta Z420:een mahtui vain 8 muistikampaa eikä 24 kuten DL380:een. Myöhemmin ostin suomalaiselta 4 kpl lisää 8-gigaisia yhteishintaan 40 €. Z420:ssä oli siis 64 Gt keskusmuistia jonkin aikaa. Yhteensä se tuli maksamaan 105 €.
Kun tämän kirjoituksen julkaiseminen on viivästynyt, oli Huuto.netiin ehtinyt tulla myyntiin 16-gigaisia 4Rx4 PC3-8500R -muistikampoja hintaan 15 €/kpl ja ostin niitä 8 kpl. Kun olin kokeillut, että myös 4R- eli Quad Rank -muistia voi laittaa Z420:een täyden määrän, vaihdoin puolet HP ProLiant DL380p G8:aan ja sieltä tilalle 4-gigaisia 4 kpl eli Z420:ssa oli jonkin aikaa 4 x 16 + 4 x 4 (Gt) = 80 Gt. Neligigaisista olin maksanut sen mainitun kympin ja kun nyt kaikki Z420:n muisti on hyvin halvalla ostettua, on kokonaishinta 80 gigalle vain 70 €.
DL380p on kuitenkin yllättäen rajoitetumpi muistin suhteen kuin Z420. Quad Rank -muistia siihen voi laittaa vain joka toiseen muistikantaan ja joka toinen pitää jättää tyhjäksi. Siirsin siis neljä 16-gigaista kampaa takaisin Z420:een ja nyt siinä on 128 gigaa keskusmuistia, joka tuli maksamaan sen mainitun 120 €.
Keskusmuistin nopeudesta HP neuvoo, että muistikampoja pitäisi mieluiten lisätä neljän sarjoissa, koska Sandy ja Ivy Bridge -prosessoreissa on nelikanavainen muistikontrolleri. Kun PC3-8500 on hitainta mahdollista DDR3-muistia, pitäisi sitä käytettäessä muistin nopeuden hidastua yhdellä muistikammalla mahdollisimman paljon, mutta minä en saanut mitattua mitään eroa verrattuna neljään muistikampaan, mutta käytin mittaamiseen hdparm-ohjelmaa, joka mittaa muistin nopeuden vain varmuuden vuoksi, jotta kiintolevyn nopeuden mittaamisessa ei tapahtuisi jotain karkeaa järjestelmätason virhettä. Olen käyttänyt hdparmia jo viime vuosituhannelta lähtien, joten minulla on selkeä käsitys siitä, minkälaisia arvoja sen kanssa pitäisi saada muistin nopeudesta.
Prosessori
Z420:ssä oli varsin vikkelä prosessori neliytimiseksi, mutta kun koneeseen on mahdollista laittaa jopa 12-ytiminen ja kun 8-ytimiset ovat jo ihan tavanomaisia ja ohjelmistot osaavat hyödyntää useampia ytimiä varsin hyvin eikä hintakaan ole lainkaan paha – vai mitä pitäisi sanoa nopeimman tavallisen 8-ytimisen 15 Euron hinnasta – ja toisaalta vähän sähköä kuluttava olisi näinä aikoina mukavan edullinen käyttää ja jos enemmän tehoa tarvitaan, minulla on DL380:ssä kaksi 10-ytimistä prosessoria.
Ensimmäinen “uusi” prosessori, jota käytin noin kolme kuukautta, oli vanha tuttu E5-2650 v2. Siinä on tehoa noin 50 % enemmän kuin alkuperäisessä E5-1620 v2:ssa, mutta TDP on vain 95 W, kun alkuperäisessä se on peräti 130 W, suurin mitä Ivy Bridge Xeoneista löytyy ja hinta tosiaan postikuluineen juuri alle 15 €. Sitten kävi niin kuin kävi DL380:nkin kanssa. Kun ne nopeimmatkin ovat hyvin halpoja, piti ostaa peräti 12-ytiminen.
Kun ne halvimmat ovat tosi halpoja ja joukossa on ainakin nimellisesti (TDP ei ole todellinen sähkönkulutusarvo) vähän sähköä kuluttavia, piti niitäkin tilailla.
Alla olevaa kuvaa klikkamalla avautuu uusi kieleke tai ikkuna ja siinä cpubenchmark.netissä juuri sama näkymä. Jos poistat jonkun prosessorin, voit valita sen tilalle haluamasi, maksimi on viisi kerralla.
E5-1620 v2 oli koneen alkuperäinen CPU, E5-2650 v2 nykyinen, E5-2651 v2 tai HP ProLiant DL380p G8:sta vapautuva E5-2690 v2 oli vielä syksyllä todennäköisin seuraava pitkäaikainen CPU.
Cpubenchmark.netin vertailunäkymään mahtuu vain viisi prosessoria ja elokuun jälkeen siellä on tapahtunut joitakin muutoksia.
Hidastumiset aiempiin tuloksiin verrattuna olisi helppo selittää sillä, että vieläkin tehdään BIOS-päivityksiä, joissa on Spectre- ja Meltdown-bugikorjaukset, jotka hidastavat merkittävästi ja ovat lisäksi melko turhia, koska HyperThreading-ominaisuuden poisto käytöstä estää myös kyseiset bugit ja se kannattaa muutenkin tehdä, koska sen hyöty on minimaalinen tai jopa negatiivinen.
Sitten vielä vertailu Intelin nopeimpiin tavallisiin (ilman K-, F- tai S-päätteitä nimessä) eri prosessorikantojen ja sukupolvien työpöytäkoneiden prosessoreihin.
Parhaiten vastaava työpöytäprosessori olisi Q4 2017, siis hyvinkin tarkkaan viisi vuotta sitten ilmestynyt kuusiytiminen i7-8700, jonka CPU Mark on 12981.
Sivuraide – CPU-ydinten kellotaajuuden hallinta ja virransäästö
Kirjoitin tämän luvun jo silloin, kun koneessa oli vielä E5-2650 v2 ja käytin powersave-hallitsinta (governor).
Kellotaajuuden säädöstä kannattaa lukaista alustukseksi Intelin SpeedStep-wikipediasivu. Seuraavaksi Linuxissa man-sivut cpupower-frequency-info ja cpupower-frequency-set. Ne käsittelevät itse asiassa samaa cpu-power-komentoa ja kun on antanut ensin komennon “cpupower frequency-set -g powersave“, tulostaa “cpupower frequency-info” seuraavaa:
[root@rk22 ~]# cpupower frequency-info analyzing CPU 0: driver: intel_cpufreq CPUs which run at the same hardware frequency: 0 CPUs which need to have their frequency coordinated by software: 0 maximum transition latency: 20.0 us hardware limits: 1.20 GHz - 3.40 GHz available cpufreq governors: conservative ondemand userspace powersave performance schedutil current policy: frequency should be within 1.20 GHz and 3.40 GHz. The governor "powersave" may decide which speed to use within this range. current CPU frequency: Unable to call hardware current CPU frequency: 1.20 GHz (asserted by call to kernel) boost state support: Supported: yes Active: yes 3100 MHz max turbo 4 active cores 3200 MHz max turbo 3 active cores 3300 MHz max turbo 2 active cores 3400 MHz max turbo 1 active cores
Jos vielä kaipaa syventävää tietoa, on auktoritatiivisin sivu Linuxin ytimen dokumentointiin kuuluva Intelin tekijänoikeuksin kirjoitettu CPU Performance Scaling.
Monitorointiin minun mielestäni paras on atop, mutta käytän edelleen sen rinnalla perinteistä toppia. atop skaalautuu ikkunan leveyden mukaan ja alla oleva yläosaltaan 10-sarakkeinen tila on mielestäni paras.
Olen jo pitkään ihmetellyt kahdeksatta saraketta, jossa ytimien riveillä on merkinnät “cycl ???MHz”. Paras keksimäni selitys on hyödynnettyjen kellojaksojen määrä tai oikeammin taajuus. Hyödyntämättömiä kellojaksoja olisivat ne, joilla suoritetaan vain konekielen NOP-käsky (No OPeration, op code 0x90), jolloin kasvatetaan vain näkymätöntä IP-rekisteriä (Instruction Pointer, EIP 32-bittisistä lähtien) eli käytännössä luetaan seuraava käsky. Se on vähiten virtaa kuluttava ja sen suoritusnopeus on aina vakio.
Jos linuxissa käyttää työpöytänään Xfce:tä, kuten minä, kannattaa komentaa “dnf install -y xfce4-cpufreq-plugin.x86_64” ja lisätä se työpöydän paneeliin. Kuvakkeena se kertoo kulloisenkin kellotaajuuden ja governor-asetuksen (algoritmi, jolla kellotaajuutta säädetään). Kun sitä klikkaa avautuu ikkuna, joka ei-aktiivisena on himmennetyllä tekstillä, kuten alla:
Ja josta huomataan, että algoritmia tai hallitsinta 🙂 ja kellotaajuuttakin voi säätää ydinkohtaisesti ja ihan käsikäyttöisestikin. Sama tietysti onnistuu komentorivillä ja sitä kautta tietysti skripteissä ja edellä mainittu linuxin kernelin dokumentointi on itse asiassa dokumentointi, miten proc- tai nykyään sys-pseudotietostojärjestelmän avulla ohjataan prosessorin kellotaajuuksia.
Sitä en saanut selville, miten ProLiant DL380p G8 pystyy jopa sammuttamaan ytimiä niin, että ne eivät näy atopin listauksessa. Tällä hetkellä siinä on kaksi 10-ytimistä E5-2690 v2 -prosessoria eli 20 ydintä yhteensä ja usein atop näyttää vain muutaman ytimen ja nekin alhaisella taajuudella. En ole ottanut sitä vielä varsinaiseen käyttöön eikä siinä pyöri mitään normaaleja palvelinkoneen palveluja eikä se näy ulkoverkkoon, joten kuormaakin on ollut vähän, kun sitä olen säätänyt tai kokeillut. No, siinä on iLO 4 ja erillinen ARM-pohjainen iLO SoC, tietokone, joka hallitsee varsinaista palvelintietokonetta. Samaan tapaan muuten niillä palvelinkorttikehyksillä, Blade Frameilla, on oma tietokoneensa ja käyttöjärjestelmänsä, joka hallitsee palvelinkortteja. Z420 on vain työasema eli melkein ihan tavallinen tietokone.
Sähkönkulutus
Z420 on kiinni Ledvancen WiFi-ohjattavassa pistorasiassa, joka kerää sähkönkulutustietoja. Tällä hetkellä vuorokautinen kulutus on noin 3,3 kWh, joka on keskimäärin 137,5 W. Hitaammalla E5-2650 v2:lla ja powersave-hallitsimella luvut olivat 3 kWh ja 125 W. Kaksivuotisessa halvassa sähkösopimuksessani on vielä melkein 10 kuukautta jäljellä.
Päivitetyn koneen kokonaishinta
Yllä olikin jo lueteltu kaikki hankitut osat paitsi USB-C-kortti. Se ei ollut ihan halvimmasta päästä, koska USB 3 oli Z420:stä suunniteltaessa vielä hyvin uusi ja halvemmat Vian piireihin perustuvat kortit eivät toimi kunnolla siinä. Keskusmuistin nopeutta testatessani koneessa oli hetken aikaa vain 8 Gt muistia ja silloin halvempikin USB 3 -kortti vaikutti toimivan ja googlatessani löysin vihjeitä, että 16 Gt keskusmuistia olisi kriittinen raja. Nykyisestä toimivasta kortista lspci kertoo:
07:00.0 USB controller: ASMedia Technology Inc. Device 3142 (prog-if 30 [XHCI])
Subsystem: ASMedia Technology Inc. Device 2142
Physical Slot: 1
Flags: bus master, fast devsel, latency 0, IRQ 18
Memory at ef300000 (64-bit, non-prefetchable) [size=32K]
Capabilities: [50] MSI: Enable- Count=1/8 Maskable- 64bit+
Capabilities: [68] MSI-X: Enable+ Count=8 Masked-
Capabilities: [78] Power Management version 3
Capabilities: [80] Express Legacy Endpoint, MSI 00
Capabilities: [100] Advanced Error Reporting
Capabilities: [200] Secondary PCI Express
Capabilities: [300] Latency Tolerance Reporting
Kernel driver in use: xhci_hcd
Sen lisäksi vaihdoin SSD-levyn lähes uuteen 500-gigaiseen, josta taisin jossain alennusmyynnissä maksaa noin 50 € ja asensin 2-teraisen pikkulevyn sisäiseksi USB-liitäntöjen alkuongelmien takia. Olin käyttänyt sitä ulkoisena USB-sovittimen kautta läppärissä, jota käytin työasemana ennen Z420:sta. Sen sisältämä lähinnä arkisto-data on kuitenkin tarkoitus siirtää palvelinkoneelle, jotta sitä voisi käyttää verkon yli muissakin työasemissa. 2-terainenkin on alennusmyynnistä noin kahden vuoden takaa ja maksoi alle 80 €. Kumpikin “uusi” levy on tarkoitettu lähinnä väliaikaiskäyttöön ja alkuperäinen 120-gigainen SSD-levy olisi riittänyt, joten ne puuttuvat laskelmasta.
| Nimike | Hinta / € |
| HP Z420 | 82 |
| 8*16GB = 128GB DDR3 ECC Reg. RAM | 120 |
| Intel Xeon E5-2696 v2 | 51,38 |
| USB 3.1 type C -kortti | 19,02 |
| Kokoonpano A, yhteensä | 272,4 |
| HP Z420 | 82 |
| 4*16GB + 4*4GB = 80GB DDR3 ECC Reg. RAM | 70 |
| Intel Xeon E5-2650 v2 | 14,93 |
| USB 3.1 type C -kortti | 19,02 |
| Kokoonpano B, yhteensä | 185,95 |
| HP Z420 | 82 |
| 8*4GB = 32GB DDR3 ECC Reg. RAM | 20 |
| Intel Xeon E5-2650 v2 | 14,93 |
| USB 3.1 type C -kortti | 19,02 |
| Kokoonpano C, yhteensä | 135,95 |
Laskelmassa yllä on kolme vaihtoehtoista kokoonpanoa. A on nykyinen, B:ssäkin muistia on vielä oikeastaan ihan liikaa, mutta kun 4GB muistikammat ovat niin halpoja, niin niitäkin on neljä täyttämässä tyhjiä paikkoja ja prosessori on aivan riittävä 8-ytiminen. Kokoonpano C on järkevin, mutta siinä muistia on vain runsaasti, ei yhtään liikaa.
Poistetut kaksi puskuroimatonta ECC-muistikampaa voisi myydä ja kun ne ovat tyypiltään kalliimpaa muistia, voisi niistä kohtuullisella myyntiajalla saada pari kymppiä. USB-kortti ei ole välttämätön eikä edes aina tarpeellinenkaan ja siitä saisi toisen pari kymppiä säästöä ja hinnan tippumaan alle sadan euron. Emolevyllä on sentään USB 3 liitäntöjä ja ne taisivat toimia kunnolla ainakin, jos niitä häiritsemässä ei ollut halpoja Vian piireihin perustuvia USB 3.1 -lisäkortteja.