Lautloser Linux PC - Leistungsstark und geräuschlos

[Jo]

Stand: 2023-April

Wichtig: Ich teile meine Erfahrungen mit dem PC freiwillig und ohne jegliche finanzielle Anreize oder Unterstützung.

Ich führe hier keinen PC-Leistungstest durch. Mein Linux Manjaro Desktop ist für mich schnell und äußerst zuverlässig. Er eignet sich hervorragend für die Bearbeitung von Office-Dokumenten sowie von Bildern und Videos. Darüber hinaus ist es problemlos möglich, mehrere virtuelle Maschinen gleichzeitig auszuführen und auch der Simulator "Universe Sandbox" unter Steam läuft. Es ist problemlos möglich, Entwicklungsumgebungen wie Python, Gambas oder die Testung von CMS-Webseiten auf einem eigenen Apache-Server durchzuführen.

Für diejenigen, die nach einem leistungsstarken und geräuschlosen Linux-PC suchen, könnte der Kenko Mini H155S PC von Silentmaxx eine Überlegung wert sein. Bitte berücksichtigt, dass dieser PC aufgrund des fehlenden Luftstroms und der dedizierten Grafikkarte für anspruchsvolle Spiele nicht geeignet ist. Es ist wichtig zu bedenken, dass bei Verwendung eines lüfterlosen Systems ein Wärmestau auftreten kann, insbesondere bei intensiver Nutzung. Jedoch sollte die Temperatur im akzeptablen Bereich bleiben. Das ist der einzige Kritikpunkt, den ich an diesem System habe, aber es überrascht mich nicht wirklich. Silentmaxx bietet auch PCs mit Lüftern an, aber ich habe persönlich keine Erfahrung damit.


Wenn elektronische Geräte wie z.B. PC Hardware oder Netzteile zu warm werden, kann dies zu einer verringerten Haltbarkeit und Leistungsfähigkeit führen. Es ist daher wichtig, sicherzustellen, dass die Geräte angemessen gekühlt werden, um ihre optimale Leistung und Haltbarkeit zu erhalten. Die Firma Silentmaxx strebt offenbar einen Kompromiss zwischen leiser Kühlung und hoher Leistungsfähigkeit von elektronischen Geräten an.

Meiner Meinung nach ist die Kühlung dieses PCs nicht besonders gelungen. Jedoch konnte ich mit einer einfachen Änderung eine angemessene Kühlung für eine optimale Leistung erreichen, indem ich die NVMe-SSD extern betreibe und damit die Wärmeableitung verbessere.

Details:

Silentmaxx wirbt mit dem von mir gekauften Kenko Mini H155S PC ohne Lüfter als lautlos und hält sein Versprechen. Der Kundenservice ist ausgezeichnet und konnte bei Problemen helfen. Allerdings hat die Nutzung des PCs ohne Lüfter bei mir zu einem erhöhten Wärmestau geführt, insbesondere bei der PCIe NVMe-SSD Samsung 990 Pro (Firmware 1B2QJXD7 | Update 2023-Mai.: 3B2QJXD7). Während des normalen Betriebs erreichte die Temperatur meines Systems über 70 Grad Celsius, was mehrere 'Warning Temperature Time'-Meldungen im S.M.A.R.T.-Bericht auslöste. Mit einem kleinen Lüfter konnte ich die Temperatur um 10 Grad senken, allerdings möchte ich einen lüfterlosen PC nutzen. Letztendlich habe ich die SSD extern per Thunderbolt 3/4 angeschlossen, was zu einer deutlichen Reduktion der Temperatur auf unter 40 Grad Celsius führte, natürlich ohne Lüfter.

Darum empfehle ich diesen PC nur erfahrenen Nutzern, die wissen, wie man solch eine SSD auch extern betreiben kann

Vielleicht könnte Silentmaxx zukünftig überlegen, Lösungen anzubieten, um die SSD-Temperatur besser in den Griff zu bekommen. Eine Möglichkeit wäre beispielsweise ein anderes Main-Board mit besserer passiver PCIe Kühlung oder optional eine externe SSD per USB4 anzubieten. Insgesamt würde ich daher dem PC von Silentmaxx eine Note 2.5 geben, vor allem aufgrund des exzellenten Kundenservices.


Optimierungstipps für die Nutzung unter Linux

Um den Intel Core i7-13700T (Generation 13) PC unter Linux, in meinem Fall Manjaro KDE mit LTS Kernel 6.1.x problemlos starten zu können, musste ich die Intel Turbo Boost-Technologie deaktivieren. Linux unterstützt normalerweise diese Boost-Technologie. Es ist jedoch möglich, dass es Kompatibilitätsprobleme zwischen dem BIOS und des Linux-Kernels gibt. Hoffe das ein neuer Kernel und/oder Bios Update das Problem beheben kann.

Dies sind die Anpassungen, die ich im BIOS vorgenommen habe, um Linux von einer externen USB4-SSD zu booten und auch virtuelle Maschinen nutzen zu können:

• BIOS -> Advanced -> CPU Configuration: "Intel Virtualization Technology" auf "Enabled"
• BIOS -> Advanced -> Intel (R) Thunderbold: "Thunderbold Boot Support" auf "Enabled" (und Windows 10 Support -> aus)
• BIOS -> OC Tweaker -> CPU Configuration: "Intel Turbo Boost Technology" auf "Disabled" (sonst schaltet das System beim Booten von Linux aus, getestet mit LTS Kernel 6.1.x und Kernel 6.2.x)
• BIOS -> Load Intel base power limit (setzt die Leistungsgrenzen für die CPU auf die von Intel vorgeschlagenen Grenzen)

Für die Installation von Linux Manjaro auf meiner SSD habe ich die UEFI-GPT-Methode verwendet (die Optionen "Secure Boot" und "Fast Boot" im BIOS sind deaktiviert):

• 100MB fat32 -> /boot/efi (flag: boot)
• 60GB btrfs -> / (flag: root)
• den Rest btrfs -> /home

Ich habe meine Festplatte nicht vollständig verschlüsselt, da ich der Meinung bin, dass dies nur einen begrenzten Schutz bietet (da alles entschlüsselt ist, sobald man sich angemeldet hat). Stattdessen habe ich wichtige Ordner mithilfe von CryFAS oder gocryptfs verschlüsselt. Diese können bei Bedarf entschlüsselt werden und bieten somit eine höhere Sicherheit für sensible Daten.

Bei Verwendung des ASRock Z690 Phantom Gaming-ITX/TB4 DDR5 Mini ITX Mainboards kann die Kombination aus PCIe-NVMe-SSD und lüfterloser CPU zu gegenseitiger Erwärmung führen, da sich die beiden Komponenten aufheizen:



In diesem Fall hat die Verwendung eines weiteren Kühlkörpers kaum oder gar keine Verbesserung gebracht:



Um das Temperaturproblem zu lösen, habe ich die NVMe-SSD extern per Thunderbolt 3/4 (ORICO NVME-Gehäuse für USB4) angeschlossen. Dadurch konnte ich die Temperatur deutlich unter 40 Grad Celsius reduzieren.



Wer dieses Gehäuse oder Ähnliches verwenden möchte, sollte darauf achten, dass es Chipsätze für USB 3.2 (10 Gbps) und Thunderbolt 3 (40 Gbps) enthält. Der alleinige USB-C-Anschluss gibt darüber keine Auskunft.

USB 3.2 und USB 4.0 nutzen unterschiedliche Protokolle um auf die NVMe-SSD zuzugreifen. Unter USB 3.2 wird die NVMe-SSD als Blockgerät mit einer generischen Blockgerätedatei, wie "/dev/sda", eingehängt. Dies liegt daran, dass USB 3.2 das SCSI-Protokoll verwendet, um auf das Laufwerk zuzugreifen, und SCSI-Geräte werden normalerweise als Blockgeräte bezeichnet.

Unter USB 4.0 wird die NVMe-SSD dagegen als NVMe-Gerät eingehängt und als "/dev/nvme0n1" bezeichnet. USB 4.0 verwendet das NVMe-Protokoll, das speziell für schnelle Speichergeräte wie NVMe-SSDs entwickelt wurde. Im Gegensatz zu Blockgeräten, die über das SCSI-Protokoll kommunizieren, werden NVMe-Geräte als NVMe-Controller und NVMe-Namespace bezeichnet.

Fazit: Mit USB 4.0 verhält sich eine NVMe-SSD ähnlich wie eine interne NVMe-SSD, die an einen M.2 PCIe-Anschluss angeschlossen ist.




Hardware-Videobeschleunigung

Der Intel Media Driver bietet eine optimierte Unterstützung für die Hardwarebeschleunigung von Medienanwendungen auf Intel-Grafikprozessoren und macht z.B. auf diesem System mit einer Intel-CPU der 12. oder 13. Generation und einer integrierten UHD Graphics 770 GPU durchaus Sinn.

Die UHD Graphics 770 ist in der Lage, eine Vielzahl von Hardware-Decodern und -Encodern zu unterstützen, darunter HEVC, VP9, AVC, JPEG und MPEG-2. Der Intel Media Driver bietet eine optimierte Unterstützung für diese Codecs und kann die Wiedergabeleistung verbessern, insbesondere bei höheren Auflösungen und Bitraten.

Installieren des Intel Media Driver:

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sudo pacman -S intel-media-driver
Der Treiber wird automatisch von Anwendungen verwendet, die die Hardwarebeschleunigung von Medien unterstützen und auf Intel-Grafikhardware zugreifen. Um die GPU-Auslastung zu überwachen, kann ein Systemüberwachungstool wie "intel_gpu_top" verwendet werden:

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sudo pacman -S intel-gpu-tools
Nach der Installation "intel_gpu_top" ausführen:

Code Auswählen Erweitern

sudo intel_gpu_top
Das Tool zeigt dann die GPU-Auslastung in Echtzeit an, einschließlich der Anzahl der ausgeführten Render- und Blit-Operationen. Das Tool wird mit der "q"-Taste beendet.