ASRock Rack C2750D4I Test – Mini-ITX mit 12x SATA und 8-Kern CPU

Mit dem ASRock Rack C2750D4I testen wir heute ein Mini-ITX Mainboard, dass bereits mit einer passiv gekühlten 8-Kern Avoton CPU ausgerüstet ist und satte 12 SATA Ports besitzt. Wir haben uns das Mainboard genauer angeschaut und möchten klären wie schnell und effizient die aufgelötete CPU mit einer TDP von nur 20W ist.

Der 8-Kern Intel Atom C2750 Prozessor taktet mit 2,4 GHz (Turbo bis 2,6GHz) und basiert auf der gleichen Silvermont Architektur wie auch die Bay-Trail Prozessoren, ist aber mit zusätzlichen Features wie z.B. AES-Ni ausgestattet und kann statt 4 PCIe Leitungen auf 16 PCIe Leitungen zurückgreifen. Zudem werden bis zu 64GB DDR3-1600 ECC-Arbeitsspeicher in 4 Modulen und 2 Speicherkanälen unterstützt. Der Cache ist 4 MB groß.

Die Avoton Prozessoren sind aktuell die sparsamsten Intel Prozessoren die mit ECC-Arbeitsspeicher umgehen können. Daher eignet sich diese Plattform ideal für ein effizientes NAS welches für kleinere Firmen oder auch im professionellen Heimbereich eingesetzt werden kann. Im direkten Vergleich mit einem Intel Core i3-4160 ist die Leistung des Intel Atom C2750 in etwa identisch.

Wer an einer Servervirtualisierung interessiert ist, kann dies natürlich mit dem Intel Atom C2750 realisieren. VT-x und VT-x EPT werden unterstützt, auf VT-d (also das native Durchreichen einer PCIe Hardwarekomponente wie z.B. einer LAN-Karte für eine höhere Performance) muss man allerdings verzichten, dies bieten erst die Intel Core i5 bzw Intel Xeon E3 Prozessoren.

12x SATA auf Mini-ITX

Neben der 8-Kern CPU sind die 12 SATA Ports sicherlich DAS Kaufargument für das ASRock Rack C2750D4I. Trotz der üppigen Ausstattung des Intel Avoton Prozessors kann auch dieser nur 6 SATA Ports anbinden. Um die maximal mögliche Anzahl an SATA Ports zu verdoppeln, verbaut ASRock Rack einen Marvell SE9230 und einen Marvell SE9172 Controller.

Aufgrund der Aufteilung können maximal 6 Ports in einen Intel Raid zusammengefast werden. Software-Raids können aber über alle 12 Ports angelegt werden. Damit sofort erkennbar ist ob es sich um einen SATA2 oder SATA3 Ports handelt, hat ASRock Rack die vier SATA2 Ports blau und die acht SATA3 Ports weiß eingefärbt.

Controller	SATA3 (6 Gb/s)	SATA2 (3 Gb/s)
Intel	2	4
Marvell SE9230	4	–
Marvell SE9172	2	–

Übrigens: Wem die 12 SATA Ports nicht ausreichen, der kann in den PCIe 8x Slot einen weiteren SATA Controller einbauen. Positiv ist anzumerken, dass der PCIe 8x Slot nach hinten hin offen ist, so dass auch PCIe 16x Steckkarten eingebaut werden können.

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Kein USB 3 und nur wenige USB 2 Ports

Ob man USB 3.0 wirklich an einem NAS / Server benötigt sei einmal dahingestellt, bei einem 400 Euro teuren Mainboard darf man dies aber eigentlich erwarten. Überhaupt hat ASRock Rack hier etwas mit den USB-Ports gegeizt, denn rückseitig stehen nur 2 USB 2 Ports zur Verfügung.

Das ASRock Rack C2750D4I besitzt zwar noch einen USB 2 Header zum Anschluss von Front-USB, an diesen kann allerdings nur 1 Port angeschlossen werden. Möchte man 2 Front-USB Ports benutzen, erfordert dies die vorherige Deaktivierung eines Back-USB Ports mittels eines Jumpers. Insgesamt lassen sich also nur 3 USB 2 Ports gleichzeitig nutzen.

Netzwerkschnittstellen und IPMI

Die beiden Intel i210 Gigabit Netzwerkschnittstellen unterstützen Wake On Lan (WOL) sowie die Bündelung der beiden Schnittstellen (Teaming). PXE und 802.3az für besonders Energie effiziente Verbindungen werden unterstützt.

Daneben sorgt eine Realtek RTL8211E für die Intelligent Platform Management Interface (IPMI) Anbindung. Diese funktioniert zwar gut, ist allerdings den HP ILO Interface in Funktionsvielfalt und Geschwindigkeit unterlegen. Dafür wird hier für die IPMI keine gesonderte Lizenz benötigt.

Über die IPMI lässt sich das System per Remote ein- und ausschalten und auch die Installation von einem Betriebssystem aus der Ferne ist so möglich.

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Lieferumfang und kleine Stolpersteine

Neben dem Mainboard selbst legt ASRock Rack dem C2750D4I eine I/O-Blende, eine Bedienungsanleitung, eine Treiber CD und 6 SATA Kabel bei. Wer also die ganzen 12 SATA Ports nutzen möchte, muss sich weitere SATA Kabel zukaufen.

Die von ASRock Rack beigelegten Treiber für die AST2300 Grafik von ASPEED haben bei uns unter Windows Server 2012 R2 nicht funktioniert. Die aktuellen Grafikkartentreiber lassen sich aber direkt beim Hersteller herunterladen (40MB). Damit lässt sich ein Monitor über VGA mit Full HD (1920×1080) anbinden.

Wir hatten insgesamt 2 Testmainboards von denen beide das gleiche Synthom zeigten: kein Signal über VGA. Recherchen ergaben dann, dass der VGA-Ausgang standardmäßig deaktiviert ist. Diese Einstellung lässt sich mit einem Bios-Reset zurücksetzen indem man bei abgekoppelter Stromversorgung die Batterie des Mainboards entfernt und den Power Schalter 30 Sekunden lang gedrückt hält.

Danach ist dann der VGA Ausgang aktiv. Wer direkt über die IPMI und ohne Monitor arbeitet, der muss natürlich keinen Bios-Reset durchführen. Bei uns kam das Bios 2.8 von Januar 2015 zum Einsatz.

Wer nur ein Arbeitsspeicher-Modul benutzen möchte, sollte darauf achten, dass dies im Slot A1 (der blaue oberhalb der CPU) eingesetzt wird, das System bootet nur wenn dieser Slot belegt ist.

Geeignetes Gehäuse

Es ist nicht ganz einfach ein Gehäuse mit 12x 3,5 Zoll Einbauschächten zu finden welches nicht extrem teuer und dennoch gut verarbeitet ist. Eine gute Lösung ist das Lian Li PC-A75X für {Lian Li PC-A75X}. Das schlichte Gehäuse besteht zu 100% aus Aluminium und ist daher trotz der Größe noch relativ leicht. Die Festplatten werden von 3 140mm Front-Lüftern gekühlt und sind per Gummischeiben vom Gehäuse entkoppelt.

Daneben ist ein vierter 140mm Lüfter in der Rückseite verbaut. USB 3.0 ist ebenso vorhanden wie 2 vordere 5,25 Zoll Einbauschächte für ein optisches Laufwerk bzw. Bandlaufwerk zur Sicherung.

Eine Alternative ist das Silverstone DS380 für {Silverstone DS380}.

Testaufbau

Getestet haben wir mit Windows Server 2012 R2, FreeNAS 9.3 und OpenMediaVault 2.1. Dabei haben wir 3 Datenfestplatten vom Typ WD Red mit je 3TB angeschlossen und zwar jede an einen eigenen SATA-Controller. So haben wir getestet ob sich ein Software-Raid auch wirklich über alle Ports erstrecken kann. [gallery_5″>

Neben 8GB Kingston KVR16E11/8 DDR3-1600 ECC (ein Modul) haben wir eine Samsung 850 Pro mit 128GB für das Betriebssystem benutzt. Als Netzteil haben wir ein Be quiet! BN140 System Power 7 300 Watt eingesetzt.

Bios

Das Bios ist optisch nicht das schönste, erfüllt aber seinen Zweck. Wer WOL benutzen möchte, muss im Bios zunächst die Option „PCIe Devices Power On“ aktivieren, wie man es auch bei den ASRock Mainboards für Privatkunden kennt. [gallery_8″>

Windows Server 2012 R2 Standard

Für ein NAS oder einen kleinen Unternehmensserver mit dem ASRock Rack C2750D4I eignet sich je nach Einsatzgebiet ein reines NAS Betriebssystem wie FreeNAS oder OpenMediaVault. Für einen Unternehmensserver mit Active Directory, Datei- und Druckerfreigaben eignet sich Windows 2012 Server R2.

Hier reicht für kleine bis mittelgroße Firmen die Standard-Lizenz vollkommen aus, die sich im Funktionsumfang nicht von der großen Datacenter Version unterscheidet, allerdings auf maximal 2 virtuelle Instanzen begrenzt ist.

Als Systemfestplatte empfehlen wir eine oder besser noch zwei SSDs, die in einem Raid1 Verbund organisiert sind. Hier tun es ganz normale Endkunden-SSDs mit SLC Speicher, z.B. die Samsung 850 Pro. Soll auf der Betriebssystemfestplatte auch noch eine oder mehrere Datenbanken laufen die sehr viele Zugriffe generieren, sollte man aber zu einer Enterprise-SSD greifen. Möchte man ganz sicher gehen, kann man den Cache der SSD deaktivieren um bei einem Stromausfall keine Daten zu verlieren. Dann muss man aber mit Schreibraten von maximal 150MB/s leben. Besser ist natürlich der Betrieb mit einer USV.

Die Mindestsystemvorraussetzungen von Windows 2012 sind ein 1,4GHz 64bit Prozessor und 512MB Ram. Tatsächlich geht Windows 2012 R2 recht sparsam mit den Systemressourcen um und kommt mit nur 600MB Arbeitsspeicher aus. Richtig flüssig läuft Windows 2012 ab 8GB Arbeitsspeicher. Mit einer System-SSD sind dann schnelle Bootzeiten von rund einer Minute möglich. Einzig der Windows Server Manager benötigt nochmal eine halbe Minute für den Start. Das ist Erfahrungsgemäß aber auch bei sehr schnellen Servern nicht anders.

Raid in den Windows Speicherplätzen erstellen

Seit Windows Server 2008 bzw. Windows 8 bietet Microsoft die Möglichkeit einen Software-Raid (ähnlich Raid 0, Raid 1, Raid 5, Raid 6) zu erstellen. Ein Software-Raid ist meist etwas langsamer als ein Hardware-Raid und bietet entweder langsame Schreibgeschwindigkeiten oder keinen Schutz vor Datenverlust im Falle eines Stromausfalls. Zudem werden alle Berechnungen in der CPU durchgeführt was das System geringfügig verlangsamen kann.

Das liegt daran, dass Hardware-Raid Controller eine BBU besitzen (Battery Backup Unit), die dafür sorgt, das die Daten des Caches nicht bei einem Stromausfall verloren gehen. Zudem verfügen Hardware-Controller über einen eigenen ECC Arbeitsspeicher, der Single-Bit Fehler automatisch korrigiert. Ein Software-Raid auf einem Mainboard mit ECC Arbeitsspeicher kann dies allerdings auch.

Bleibt also bei unserem System nur der Nachteil, dass der Software-Raid über keinen richtigen Cache verfügt. Und hier gibt es in Windows 2012 R2 eine Neuheit: es lassen sich eine oder mehrere SSDs als Write-Back-Cache für den Raid nutzen. Die SSDs speichern die Daten schnell ab und verteilen diese dann anschließend auf die langsamen Datenfestplatten. Die wenigsten werden dieses Feature nutzen, es soll aber nicht unerwähnt bleiben.

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Insgesamt bleiben die Windows Speicherplätze Leistungstechnisch aber hinter normalen Software- oder Hardware-Raids (Ausnahme Raid 0) zurück. Da es sich bei den Windows Speicherplätzen nicht um einen klassischen Raid handelt, sollte zudem erwähnt werden:

– Es lassen sich auch Laufwerke unterschiedlicher Kapazität nutzen
– Es lassen sich unterschiedlich schnelle Laufwerke nutzen
– Der Pool kann auch dynamisch Speicherplatz an mehrere virtuelle Festplatten weitergeben
– Einfache Erweiterung der Pools wenn zusätzliche Kapazität benötigt wird
– Nutzen von SSDs als Write-Back-Cache

FreeNAS

Für Unternehmensumgebungen oder im professionellen privaten Gebrauch ist FreeNAS die Nummer 1 der NAS Betriebssysteme. Das ZFS-Dateisystem bietet eine Menge: Raids, Selbstreparatur, Snapshots, Kompression, Deduplikation und perfekt integrierte Verschlüsselung. FreeNAS ist unser Meinung nach ideal für den 24/7 Einsatz – also rund um die Uhr – geeignet. Dank erweitertem Energiemanagement der Festplatten lassen sich diese bei Nichtbenutzung in einen verbrauchsoptimierten Zustand versetzen. [gallery_6″>
Für FreeNAS werden mindestens 8GB Arbeitsspeicher benötigt, da das ZFS-Dateisystem recht Ressourcenhungrig ist. Es werden die Raid Modi 0,1,5 (Z),6 (Z2) sowie 3-fache Sicherheit (Z3) unterstützt.

In unserem Test funktionierten alle Funktionen von FreeNAS einwandfrei, auch ein Raid-Verbund über alle 3 Raid Controller ließ sich anstandslos erstellen. Die Weboberfläche war Dank der 8-Kern CPU angenehm flüssig zu bedienen.

Eine vollständige Schritt-für-Schritt Anleitung zu FreeNAS findet ihr auch bei uns.

OpenMediaVault

Volker Theile war einer der Köpfe hinter FreeNAS. Nun bietet er mit OpenMediaVault sein eigenes NAS-System an. Anstatt auf FreeBSD setzt OpenMediaVault aber auf ein Debian Linux und kann so auf die Updateserver und Weiterentwicklungen der großen Linux Gemeinde zugreifen. Durch den Debian 7 Wheezy Unterbau kann man so ziemlich alles mit OpenMediaVault machen, ins Webinterface haben es bisher aber auch schon ziemlich viele Funktionen geschafft.

OpenMediaVault eignet sich aufgrund seines gut funktionierenden Wechsels zwischen aktivem Betrieb und Standby (via AutoShutDown und WOL) ideal für ein energieeffizientes System. Als Dateisystem wird Ext4 empfohlen, der Linux eigene mdadm Software-Raid beherrscht Raid 0,1,5 und 6.

Auch unter OpenMediaVault konnten wir während des Tests keine Probleme feststellen. Auch hier ließen sich Raids über alle 3 Controller erstellen.

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Auch für OpenMediaVault bieten wir eine Schritt-für-Schritt Anleitung an.

WOL und der S3 Standby

Ich habe das Mainboard mit OpenMediaVault und Autoshutdown getestet, das System wird in den Standby-Modus versetzt. Allerdings unterstützt das Mainboard keinen einfachen S3 Modus weil die BMC / IPMI einmal neu starten muss und benötigt daher gut 1 Minute bis es wieder komplett betriebsbereit ist. Das Aufwecken via WOL-Paket funktioniert aber einwandfrei.

Stromverbrauch

Hier haben wir den Stromverbrauch unseres Testsystems in verschiedenen Situationen vermerkt. Gemessen haben wir den Energieverbrauch mit einem Voltcraft Energy Logger 4000.

– ASRock Rack C2750D4I
– 8GB Kingston KVR16E11/8 DDR3-1600 ECC
– Be quiet! BN140 System Power 7 300 Watt
– Samsung 850 Pro 128GB
– 1 Monitor via VGA (1024×768)

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Situation	ASRock Rack C2750D4I
Ausgeschaltet (nach 5min gemessen)	4,3W
Standby mit WOL (nach 5min gemessen)	4,4W
Max. Anlaufleistung beim Systemstart (3x WD Red 3TB)	66,5W
Windows Server 2012 R2 Desktop (ohne Datenfestplatten)	27,9W
Windows Server 2012 R2 Desktop (3x aktive WD Red 3TB)	40,5W
Windows Server 2012 R2 Max. Lesen (CDM 5.0.2, 3x WD Red 3TB)	47,6W
Windows Server 2012 R2 Max. Schreiben (CDM 5.0.2, 3x WD Red 3TB)	48,8W
Prime95 Large-FFTS	43,0W
FreeNAS (ohne Datenfestplatten)	29,4W
FreeNAS (3x WD Red 3TB aktiv)	42,3W
OpenMediaVault (ohne Datenfestplatten)	27,2W
OpenMediaVault (3x WD Red 3TB aktiv)	40,2W

Performance und Benchmarks

Durch die 8 CPU Kerne lässt der passiv gekühlte Prozessor seine Muskeln spielen und erreicht in Anwendungen die alle Kerne auslasten können in etwa die Performance eines Intel Core i3-4160 und ist dabei effizienter. Aufgrund der geringen Single-Core Leistung hat er aber in Anwendungen die nur einen CPU-Kern nutzen das nachsehen.

Überhaupt verhält sich die CPU bei der Belastung von nur einem Kern merkwürdig. Sowohl in Cinebench 11.5 als auch in Cinebench R15 taktet die CPU im Einkern-Betrieb immer wieder herunter und bleibt so am Ende ca. 20% hinter dem erwarteten Ergebnis zurück. Im Mehrkern-Betrieb hingegen ist alles in Ordnung.

Ob es sich bei der Single-Core Belastung um ein Energiesparproblem von Windows 2012 handelt konnten wir nicht verifizieren, aus Temperaturgründen throttelt die CPU jedenfalls nicht. Im Alltag sollte dies aber nicht negativ auffallen weil das Betriebssystem mehr als einen Kern nutzen kann.

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Temperatur und Kühlung

Im Idle erhitzt sich der passive Kühlkörper bei einer Raumtemperatur von 21°C auf bis zu 55°C. Dies ist absolut im Rahmen und erhöht sich auch unter längerer Belastung auf allen Kernen nicht merklich.

Hier haben wir Prime95 im Large-FFTS Modus genutzt um eine extrem hohe Auslastung zu simulieren. Im Large-FFTS Modus werden CPU, CPU Cache und der Arbeitsspeicher genutzt um im Lucas-Lehmer-Test Primzahlen zu generieren was sehr rechenintensiv ist. Hier zeigt sich wieder wie sparsam der kleine 8-Kerner ist: maximal genehmigt sich das System während der Prime95-Tests nur 43 Watt.

Der Kühlkörper wird mit 80°C so warm, dass er nicht mehr angefasst werden kann. Der Prozessor arbeitete auch nach mehreren Stunden noch mit seiner maximalen Turbo-Taktfrequenz von 2,6GHz. Das kennen wir schon von den Bay-Trail Prozessoren, die auch immer ihren maximalen Turbotakt nutzen. Ein heruntertakten aufgrund zu hoher Hitzeentwicklung konnten wir zu keinem Zeitpunkt feststellen.

Etwas kritischer sehen wir die Temperatur des Arbeitsspeichers, denn die erste Bank (A1) liegt sehr nahe am passiven Kühlkörper. Der Arbeitsspeicher hat sich im Prime95 Test ebenfalls auf bis zu 80°C erhitzt. Zwar geben die Hersteller von Arbeitsspeicher meist 80-85°C als maximale Betriebstemperatur an, für den Langzeitbetrieb sieht das allerdings für uns nicht sehr gesund aus.

Da man den Arbeitsspeicher zwingend in die Bank A1 einbauen muss, lässt sich bei der Verwendung von weniger als 4 Arbeitsspeichermodulen auch nicht einfach der innen liegende Platz freilassen.

Auch wenn die Werte unter maximaler Auslastung gemessen worden sind, empfehlen wir für den Alltagseinsatz ein Gehäuse mit aktivem Lüfter, der einen Luftstrom im Gehäuse erzeugt. Eventuell vorhandene Datenfestplatten müssen sowieso deutlich besser gekühlt werden und benötigen zusätzliche Lüfter.

Fazit

Für Unternehmen bis 10 Mitarbeiter oder für den professionellen Heimeinsatz kann man das ASRock Rack C2750D4I bedenkenlos empfehlen. Mit einem geringen Verbrauch von nur 28 Watt auf dem Windows 2012 Desktop (8GB Arbeitsspeicher und 128GB SSD) ist das System zudem angenehm sparsam.

Für {ASRock Rack C2750D4I} ist das Mainboard inkl. CPU zu erwerben. 12 SATA Ports haben eben ihren Preis, für rund 40 Euro weniger gibt es mit dem ASRock Rack E3C226D2I und einem Intel Core i3-4160 ein gleichschnelles System mit 6 SATA Ports.

Mit AES-Ni und ECC-Ram bietet die kleine 8-Kern CPU zudem wichtige Features für den professionellen Einsatz. Auch leichte Servervirtualisierung ist möglich. Wem auch die halbe CPU-Leistung ausreicht, der kann zum sonst identisch ausgestatteten ASRock Rack C2550D4I mit 4-Kern Avoton CPU für {ASRock Rack C2550D4I} greifen und 100 Euro sparen.

Komponenten in diesem Test

Hier haben wir noch einmal alle von uns verwendeten Komponenten zusammengefasst. [tr“>[td colspan=3″>
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Komponente	Name	Preis
Mainboard	ASRock Rack C2750D4I	{ASRock Rack C2750D4I}
Mainboard (alternativ)	ASRock Rack C2550D4I	{ASRock Rack C2550D4I}
Arbeitsspeicher	8GB Kingston KVR16E11/8 DDR3-1600 ECC	{KVR16E11/8}
SSD	Samsung 850 Pro 128GB	{Samsung 850 Pro 128GB}
Festplatten	Western Digital Red 3TB (WD30EFRX)	{WD30EFRX}
Festplatten (alternativ)	Western Digital Red 4TB (WD40EFRX)	{WD40EFRX}
Festplatten (alternativ)	Western Digital Red 5TB (WD50EFRX)	{WD50EFRX}
Festplatten (alternativ)	Western Digital Red 6TB (WD60EFRX)	{WD60EFRX}
Netzteil	Be quiet! BN140 System Power 7 mit 300 Watt	{Be quiet! BN140 System Power 7}
Gehäuse	Lian Li PC-A75X	{Lian Li PC-A75X}