- Auf der Suche nach einem stromsparenden, lautlosen Home-Server passte das Zimaboard mit seinem freiliegenden PCI Express-Port, 2 SATA-Ports und passiver Kühlung als kleiner Single-Board-Computer sehr gut zu den Anforderungen
- Das gekaufte Zimaboard 832 war mit 8 GB RAM, 32 GB eMMC und einer Intel Celeron N3450 Quad-Core-CPU ausgestattet, kostete 200 US-Dollar, und der Versand nach Estland kostete 18 US-Dollar bei 10 Tagen Lieferzeit
- Die 32-GB-eMMC reichte für das OS aus, und mit 2 angeschlossenen Samsung 870 QVO 4TB SATA SSDs lag der kombinierte gleichzeitige Lesedurchsatz bei 900–950MB/s, also nahe am SATA-III-Limit
- Der Stromverbrauch lag bei 2,5 W im Idle, 9,0 W unter CPU-Stresstest, etwa 8–9 W bei normaler Nutzung mit 2 SSDs und rund 14 W bei maximaler Last auf CPU und SSDs; selbst mit passiver Kühlung blieb die CPU bei etwa 72°C
- Im Update vom 20. August 2024 wurde wegen mehr als 20 Docker-Containern und hoher Last wieder auf einen ASRock Deskmini X300 zurückgewechselt, aber für mittlere oder geringere Home-Server-Anforderungen bleibt das Gerät weiterhin eine gute Wahl
Anforderungen an den Home-Server und die Wahl des Zimaboard
- Das Ziel war kein leistungsstarkes Homelab, sondern ein kleiner Home-Server mit ausgewogener Leistung, Effizienz und Lautstärke
- typischer Stromverbrauch von 2–15 W
- mindestens 8 GB RAM
- genug Leistung, um vor allem containerisierte Workloads auszuführen
- 2 SATA- oder NVMe-SSD-Slots und die Option auf ein drittes Laufwerk für das OS
- vollständig lautlose passive Kühlung
- kompakte Größe
- Gigabit-Ethernet oder mehr
- Wichtiger als Cluster, Threadripper, 10GbE oder viele Festplatten war eine Konfiguration, die im Alltag leise ist und wenig Strom verbraucht
- Das Zimaboard ist ein relativ günstiger kleiner Single-Board-Computer, dessen Port-Ausstattung auch einen freiliegenden PCI Express-Port umfasst
Gekauftes Modell und Grundkonfiguration
- Gewählt wurde das Zimaboard 832 mit 8 GB RAM, 32 GB eMMC-Speicher und einer Intel Celeron N3450 Quad-Core-CPU
- Die CPU stammt aus dem Jahr 2016 und ist weder neu noch besonders leistungsstark, für die benötigten Home-Server-Aufgaben aber ausreichend gewesen
- Das Modell 832 kostete 200 US-Dollar; es gab günstigere Varianten, aber wegen der größeren Speicherreserve fiel die Wahl auf das 8-GB-Modell
- Anders als ein Raspberry Pi wird das Zimaboard bereits mit Gehäuse und Kühlkonstruktion geliefert
- Der Kühlkörper war praktisch und sah gut aus, und selbst unter sehr hoher Last lag die CPU-Temperatur nur bei etwa 72°C
- Durch die passive Kühlung ist das Gerät geräuschlos, und das Gehäuse reduziert zudem die Sorge vor Kratzern auf dem Schreibtisch oder Kurzschlüssen
- Der Einschaltknopf ist nicht sichtbar, aber in der Standardkonfiguration startet das Gerät sofort beim Anschließen des Netzteils, was gut zum Einsatz als Home-Server passt
- Zum Lieferumfang gehörten Aufkleber, ein SATA-Daten- und Stromkabel sowie ein Netzteil mit EU-, US- und UK-Steckern
- Der Versand nach Estland dauerte 10 Tage und kostete 18 US-Dollar
Speicheraufbau und SATA-Leistung
- Die integrierte 32-GB-eMMC war für die Installation des OS ausreichend
- Die Lesegeschwindigkeit erreichte ein Maximum von etwa 175MB/s
- Die typische Schreibgeschwindigkeit wurde bei etwa 50–100MB/s beobachtet
- Unter
/dev/disk/by-id/ wurde sie als mmc-BJTD4R_0xc7d04e40 erkannt und wirkte laut Onlinesuche wie ein Samsung-Chip
- Um die 2 SATA-Ports des Boards zu nutzen, wurde zusätzlich für 4 US-Dollar ein SATA-Y-Kabel gekauft, und 2 vorhandene Samsung 870 QVO 4TB SATA SSDs wurden übernommen
- Laut Verkaufsseite des Y-Kabels lassen sich damit auch 2 3,5-Zoll-HDDs über das Board-Netzteil betreiben, doch das schien nahe an die Grenze des 12V/3A-Netzteils zu kommen
- In der Nähe des SATA-Stromanschlusses befindet sich eine weiße Laufwerksaktivitäts-LED, sodass sich visuell erkennen lässt, ob der Server arbeitet
- Bei gleichzeitigen Lesevorgängen auf 2 SSDs lag der kombinierte Durchsatz bei 900–950MB/s, also nahe an der maximalen SATA-III-Übertragungsrate
Laufwerksmontage und 3D-Druck
- Das Zimaboard bietet keine native Möglichkeit, 2 SATA-Laufwerke standardmäßig zu montieren
- Der Hersteller verkauft zwar einen Metallhalter, aber dessen Integration mit dem Board wirkte nicht besonders gelungen
- Stattdessen wurde ein 3D-Druck-Design für 2 2,5-Zoll-Laufwerke verwendet
- Das Design bietet auch Platz für 15-mm-dicke Laufwerke
- Gedruckt wurde mit dem Voron v2 Afterburner-Drucker von k-space, und das Ergebnis war ziemlich gut
- Die Montagelöcher für die SSDs waren wegen Drucktoleranzen etwas knifflig, und bei der ersten Montage wurde vergessen, die Kunststoff-Zwischenschicht zwischen PCB und der unteren Standardabdeckung einzusetzen; abgesehen davon war die Installation einfach
- Nach dem Einbau stiegen die SSD-Temperaturen nicht über 64°C, was für diese SSDs kein Problem darstellte
- Rotierende HDDs wurden in derselben Umgebung nicht getestet, aber bei 2,5-Zoll-HDDs wurde ohnehin keine hohe Wärmeentwicklung erwartet
Stromverbrauch und Gesamtverbrauch des Setups
- Das zufriedenstellendste Element dieser Konfiguration war der niedrige Stromverbrauch
- Mit einem einfachen Strommessgerät wurden folgende Werte gemessen
- Idle: 2,5 W
- ohne Laufwerke, CPU-Stresstest
stress -c 4: 9,0 W
- 1 angeschlossene Samsung 870 QVO 4TB SSD, CPU-Stresstest: 13,2 W
- 2 SSDs angeschlossen, normale Nutzung bei etwa 10–40 % CPU-Auslastung: etwa 8–9 W
- 2 SSDs angeschlossen, maximale Last auf SSDs und CPU: etwa 14 W
- Zimaboard, ISP-Modem/Router, TP-Link-Router/Wi-Fi-AP und CyberPower-USV zusammen verbrauchten selbst dann nur maximal etwa 34 W
- Die Messungen waren nicht wissenschaftlich streng, reichten aber gut aus, um die zu erwartende Leistungsaufnahme einer ähnlichen Konfiguration abzuschätzen
Reale Leistung und Jellyfin-Hardwarebeschleunigung
- Als bisheriger Home-Server wurden ein Setup auf Basis des ASRock Deskmini X300 oder ein ThinkPad T430 genutzt, wobei die CPU-Auslastung häufig unter 10 % blieb
- Die typische Speichernutzung aller Dienste und Container zusammen lag innerhalb von 2 GB, und unter Berücksichtigung des CPU-Leistungsvergleichs schien auch das Zimaboard für Home-Server-Aufgaben ausreichend
- Das Zimaboard ist keine starke Maschine, aber bei hauptsächlich containerisierten Workloads und mit per Intel QuickSync beschleunigtem Media-Transcoding war es ausreichend
- Unter Linux und mit Jellyfin wurden die unterstützten Codecs per
vainfo geprüft und in den Jellyfin-Einstellungen Hardware-Decoding und Hardware-Encoding für diese Codecs aktiviert
- Mit
intel_gpu_top ließ sich bestätigen, dass Arbeit auf die GPU ausgelagert wurde, und die Jellyfin-Hardwarebeschleunigung funktionierte gut
- Die entsprechenden Anforderungen finden sich in der Jellyfin-Dokumentation zur Hardwarebeschleunigung
Hinweise und noch nicht getestete Punkte
- Für das Zimaboard wird mit CasaOS zwar ein Linux-basiertes OS angeboten, es wurde aber nicht verwendet, da die bestehende Infrastruktur bereits mit Ansible dokumentiert und konfiguriert war
- Windows 10 und Windows 11 wurden nicht getestet
- Während der Tests gab es Fälle, in denen sich der USB-3-Port etwas merkwürdig verhielt
- Ein Fedora-Server-USB-Stick bootete an einem USB-Port nicht korrekt
- Auch beim Test externer USB-Speicher traten gelegentlich Hänger auf
- Da im normalen Betrieb kaum auf die USB-Ports angewiesen wurde, war das kein entscheidendes Problem
- Der PCI Express-Port wurde noch nicht getestet, weil er bisher nicht benötigt wurde, bleibt aber eine gute Ergänzung für spätere Modding-Möglichkeiten
Wechsel zu Fedora Server und btrfs RAID1
- Mit dem Zimaboard als Anlass wurde der Home-Server neu aufgebaut und von ZFS auf Fedora Server + btrfs RAID1 umgestellt
- Der Speicher wurde als btrfs RAID1 eingerichtet, Snapshots und Backups wurden mit btrbk umgesetzt
- ZFS ist zwar hervorragend, fühlte sich im Linux-Ökosystem aber wie ein ungebetener Gast an, weil es wegen Lizenzfragen nicht Teil des Linux-Kernels ist
- Kernel-Entwickler kümmern sich nicht besonders darum, die ZFS-Kompatibilität zu erhalten
- Ubuntu ist eine der wenigen Distributionen, die einen Kernel mit ZFS bereitstellen
- Es bestand kein Wunsch, weiter an Ubuntu gebunden zu bleiben, insbesondere wegen des aggressiven Pushs von
snap
- ZFS-DKMS-Builds auf Distributionen wie Debian funktionieren meist ordentlich, aber auf anderen Distributionen kann es nach einem Kernel-Update und anschließendem Neustart passieren, dass nicht mehr auf die Daten zugegriffen werden kann
- btrfs hatte früher Probleme bei RAID5/6, wurde aber in Einzelplatten- und 2-Platten-Setups über Jahre stabil verwendet
- Bevor die Entscheidung für btrfs fiel, wurde mit 2 USB-Sticks ein RAID1 aufgebaut und ein absichtlicher Beschädigungstest durchgeführt
- Dateien wurden geschrieben und ihre Hashes mit
md5sum berechnet
- Ein USB-Laufwerk wurde mit
dd vollständig gelöscht
- Danach wurde erneut
md5sum ausgeführt, und die Werte stimmten jedes Mal überein
- Mit
btrfs scrub wurden Dateisystemfehler behoben
- Variationen dieses Szenarios wurden wiederholt
- Bei redundanten Mehrlaufwerks-Setups wie btrfs RAID1 oder RAID10 sollte in
/etc/fstab die Mount-Option degraded gesetzt werden, damit das Dateisystem auch dann gemountet werden kann, wenn ein oder mehrere Laufwerke ausgefallen sind
- Eine Beispielkonfiguration sieht so aus
LABEL=turbo /turbo btrfs subvol=turbo,compress-force=zstd:1,ssd,degraded,nofail 0 0
- Bei der Migration blieben die Pfade unverändert, und jedes ZFS-Dataset wurde als btrfs-Subvolume neu angelegt
Alternativen und Gründe für die Wahl
- Zur Auswahl für den nächsten Home-Server standen das Zimaboard, der Asustor Flashstor 6, der Flashstor 12 sowie TinyMiniMicro-artige Geräte mit 2 oder mehr NVMe-SSD-Slots
- Zimaboard und Flashstor passten beide gut zu den Anforderungen an einen Home-Server
- Der Hauptgrund für das Zimaboard war der deutlich niedrigere Preis, und da bereits 2 SATA-SSDs für den Home-Server-Speicher vorhanden waren, ließ sich der Umstieg ohne neue Laufwerke leicht vollziehen
- Wenn große SATA-SSDs seltener werden und NVMe-SSDs günstiger, könnte ein Gerät wie der Flashstor künftig sinnvoller sein
Fazit und Update 2024
- Im ersten Fazit führte das Zimaboard die Dienste in angemessenem Tempo aus, verbrauchte wenig Strom, war leise und sah sogar gut genug aus, um an die Wand gehängt zu werden
- Die Konfiguration war flexibel genug, dass sich bei mehr Ressourcenbedarf weitere Zimaboards für unterschiedliche Aufgaben hätten ergänzen lassen
- Im Update vom 20. August 2024 wurde nach mehr als einem halben Jahr Betrieb wieder zum ASRock Deskmini X300 zurückgekehrt
- Stromverbrauch und Erweiterbarkeit gefielen weiterhin, aber die CPU-Last stieg stärker als erwartet
- Es liefen mehr als 20 Docker-Container, von denen einige schwergewichtig waren
- Mit einer integrierten AMD Ryzen APU hätte die Situation wohl deutlich anders aussehen können
- Das Zimaboard ist weiterhin die Hardware, die dem Traum-Home-Server am nächsten kommt, aber ein letzter kleiner Leistungsengpass bleibt der Stolperstein
- Wenn die Anforderungen mittel oder gering sind, bleibt es beim passenden Preis weiterhin eine ausgezeichnete Wahl
- Das Interesse verlagerte sich danach auf das Asustor Flashstor Gen 2 mit bis zu 12 NVMe-SSDs und einem AMD Ryzen 4-Core
2 Kommentare
So einen Mini-PC mit so einem schönen Design wollte ich schon immer haben, da sollte ich einen Kauf wohl in Betracht ziehen.
Meinungen auf Hacker News
Zima bekommt Branding und Äußeres halbwegs gut hin, aber das ist im Grunde auch schon alles. Die Hardware ist praktisch eher ein zufälliges ODM-Board auf Basis eines alten Low-Power-Designs aus der Zeit um 2016.
Vielleicht räumt eine Firma aus Hongkong alte Lagerbestände ab, oder es gibt andere Gründe wie Intel SIPP, aber wenn Strom nicht kostenlos ist und man nicht unbedingt etwas Elektroschrott reduzieren will, ist es schwer zu empfehlen.
Zum gleichen oder niedrigeren Preis bekommt man Produkte mit neuerer Generation, ähnlichen oder besseren Funktionen und höherer Leistung. Selbst Qotom-5W-Designs aus derselben Ära könnten die bessere Wahl sein.
Zum Beispiel ist das X30G-N5100 eines ODMs ein 4-Core-/4-Thread-Produkt auf Basis eines Intel-SoC von 2021, mit (LP)DDR4-Unterstützung, 2,8 GHz Boost und 6 W TDP. Da man es normalerweise nicht dauerhaft unter Volllast betreibt, liegt es realistisch eher bei 3–4 W. Es bietet auch aktuelle Funktionen, aktuelle Sicherheit und Mainstream-Support. Wenn das zu neu ist, kann man Boxen der J4xxx- oder N4xxx-Serie zum halben Zima-Preis kaufen und dabei die doppelte Leistung bekommen.
Am ehesten ähnelt dieses Produkt wohl einem „Box PC“, aber solche Produkte werden in der Regel nicht direkt an Verbraucher verkauft, und selbst wenn man irgendwo eine Bezugsquelle findet, ist das Problem, dass viel B2B-Marge aufgeschlagen wird. Vielleicht ist aber auch etwas anderes gemeint.
Bei einem Preis nach dem Motto „diese Board-Variante kostet 200 Dollar“ klingt das im Vergleich zu gebrauchten Microservern oder Small-Form-Factor-PCs auf eBay nicht nach einem guten Deal.
Zum Beispiel solche hier:
∙ https://www.ebay.com/itm/175917817224 ⇦ 2 NVMe-Slots
∙ https://www.ebay.com/itm/204477355543 ⇦ 4 3,5-Zoll-Laufwerke, ECC-Speicher möglich
Nur zur Klarstellung: Ich kenne diese Verkäufer nicht.
In Großbritannien kann allein der Strom für solche eBay-Geräte, wenn man sie ein Jahr lang eingeschaltet lässt, teurer werden als ein Zimaboard für 200 Dollar.
Zum Beispiel kosten 90 W rund um die Uhr über ein ganzes Jahr etwa £212, also ungefähr $258, und 60 W etwa £142, also ungefähr $173.
In dieser Preisklasse ist der Stromverbrauch ein sehr großer Entscheidungsfaktor.
Nach meiner Erfahrung mit solchen Geräten würde ich, wenn man stabiles Networking will, eher eine Linux-Distribution verwenden, die die nötige Sonderbehandlung für Consumer-NIC-Hardware enthält, zum Beispiel VyOS, oder eine NIC für OCP-Plattformen wie i350, also eine generische Hyperscaler-NIC.
Das lässt sich alles über das Webinterface erledigen, und auch das HTML5-Terminal funktioniert gut. Der größte Nachteil ist der hohe Stromverbrauch selbst im Idle.
In der Zimaboard-Dokumentation habe ich dazu nichts gefunden, aber wenn eine OS-Notfallwiederherstellung nötig ist, braucht man wohl einen mini-DisplayPort-kompatiblen Monitor. Besonders problematisch ist das, weil eMMC sich nicht so leicht herausnehmen und austauschen lässt wie eine SD-Karte beim Raspberry Pi.
Ich habe nichts gegen das Zimaboard selbst, aber der beste Teil des Artikels war für mich das Kabelmanagement im Fazit. Wirklich hübsch.
Ein Artikel über den Wandaufbau.
Ich habe tatsächlich eins und Ubuntu sowie Ansible-Nas installiert. Laut
lsblk-Ausgabe sollte es 32 GB MMC-Speicher geben, aber es werden nur 14 GB erkannt.Ich habe eine E-Mail geschrieben, woraufhin sie eine Bestellbestätigung verlangten, und seitdem kam keine Antwort mehr.
mmcblk0 ... 14.7GAußerdem: SSH funktioniert, und lokal kann ich mit
w3mauf Dienste wie das in Docker gehostete Heimdall zugreifen, aber aus dem LAN heraus sind die Docker-Dienste nicht erreichbar. Weiß jemand, was ich dafür reparieren müsste?Solche kleinen Boards sind tolle Produkte, wirken im Vergleich zu gebrauchten normalen Computern aber meist im Nachteil.
Wenn man ein Zimaboard-System mit 8 GB RAM will, braucht man 200 Dollar, und für 4 Kerne muss man zur mittleren Ausstattungsstufe greifen.
Einen gebrauchten Quad-Core-Mac mini von 2012 habe ich für etwa die Hälfte dieses Preises gekauft; der hat ebenfalls 2 SATA-Slots und laut Apple im Leerlauf eine Leistungsaufnahme von 13 W. Der Verkäufer hatte den RAM bereits auf 16 GB aufgerüstet.
Das ist eine Maschine mit dem sogenannten „Apple tax“, also mit höheren Gebrauchtpreisen als PCs.
Wenn man bei eBay nach „HP EliteDesk“ sucht, kann man ziemlich interessante Auswahlmöglichkeiten finden.
Trotzdem ist es anerkennenswert, dass ein so kleines System einen PCIe-Slot hat.
Die Konfiguration von 2018 lag bei etwa 250 Dollar: Asrock J4105-ITX [1] + Mini-ITX-Gehäuse (inklusive Pico-Netzteil) + 2 × DDR4 4 GB + 128-GB-SSD. Darauf läuft ClearLinux, und auch nach 5 Jahren funktioniert es noch perfekt.
Eine Mini-ITX-Konfiguration für 2024 würde wohl Intel N100 nutzen; ein Board wie das Asus Prime N100I-D D4-CSM [2] kostet etwa 120 Dollar, aber ich schaue mir noch die Optionen an.
[1] https://www.asrock.com/mb/Intel/J4105-ITX/
[2] https://www.asus.com/motherboards-components/motherboards/cs...
Es gibt auch das demnächst erscheinende Zima Blade. Es ist ebenfalls sehr klein, deutlich günstiger und hat einen SO-DIMM-Slot, einen einzelnen Ethernet-Port und USB-C-Stromversorgung.
Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=I1bbD1kw334
Ehrlich gesagt ist das bei so einem Produkt ein kompletter Grund, es nicht zu kaufen. Es funktioniert nicht nur ausschließlich mit dem Original-Netzteil; wenn man dieses Netzteil in ein anderes Gerät steckt, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass man es grillt.
Was ich beim Zimaboard nicht ganz verstehe, ist, warum es mit so einem hübschen Gehäuse kommt. Wenn man an die PCIe-/SATA-Ports etwas anschließen will, braucht man ohnehin ein separates Gehäuse oder Case, damit es ordentlich aussieht. Dann könnte man doch wie beim Raspberry Pi einfach nur das Board verkaufen?
Von
btrfsheißt es, es habe früher besonders bei RAID5/6-Konfigurationen Probleme gegeben, aber soweit ich weiß, haben RAID 5 und 6 beibtrfsauch heute noch große Probleme und werden für den Produktiveinsatz nicht empfohlen.Das neue zimablade sieht ebenfalls ziemlich kantig aus, aber tatsächlich wäre eine offene Bauweise für die Kühlung wohl besser.
Wenn die SATA3-Schnittstelle wichtig ist, lohnt auch ein Blick auf den Odroid HC4 mit zwei vertikalen Laufwerkshaltern: https://wiki.odroid.com/odroid-hc4/odroid-hc4
Das Gerät, das ich als Homeserver nutze, ist mit einer Samsung 850 SSD 1 TB bestückt und verbraucht aktuell 3,48 W.
Gut geeignet für Samba-Shares und mehrere Container.
https://www.hardkernel.com/shop/odroid-h3/
/dev/null; auf einem normalen x86-Board kamen etwa 100 MB/s heraus.Das Argon-One-Gehäuse für den Raspberry Pi 4 ist sehr gut für die Wandmontage, aber dass das M.2-Laufwerk über USB 3 angebunden ist, gefällt mir weniger.
Wenn man NixOS so konfiguriert, dass nur ZFS-kompatible Kernel verwendet werden, fühlt sich ZFS wieder wie ein Teil des Kernels an. Ich nutze diese Konfiguration seit etwa 2 Jahren.
Ich habe zu viele BTRFS-Laufwerkskonfigurationen gebrickt oder verloren, um dem noch einmal vertrauen zu können. Wenn ich etwas anderes nehmen würde, wäre es wohl bcachefs.
Wenn man an schnellerem Netzwerk interessiert ist, kann man sich Varianten des R86s ansehen: https://www.servethehome.com/the-gowin-r86s-revolution-low-p...
Die 10Gb-NIC ist tatsächlich eine Mellanox-CX3-Serie mit OCP-Stecker, sodass man sie theoretisch durch interessantere Karten wie CX5/6 oder Solarflare ersetzen könnte.