VIA C3 ausarbeitung teil 2_V1.00 - Weblearn

VIA C3 EZRA
Betrachtungen einer „coolen“ CPU
Abbildung 1: Zeigt ein EPIA-M Board mit C3 CPU
Teil 2
Im Rahmen des Labors Rechnerstrukturen (RST / LCT) an der Hochschule Bremen
betreut durch Herrn Prof. Dr. T. Risse.
Version:
Datum:
1.21
17.12.2002
Verfasser:
M. Heckmann
N.J. Strozynski
I7I
Semester:
11255
11575
VIA C3 EZRA
Heckmann / Strozynski
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis ....................................................................................................... 2
Einführung Teil 2......................................................................................................... 3
Technische Daten unseres Testsystems.................................................................... 4
Verwendete Messgeräte............................................................................................. 5
Verwendete Software.................................................................................................. 6
Was haben wir wie gemessen? .................................................................................. 7
Messergebnisse.......................................................................................................... 8
BurnIn-Test .......................................................................................................... 8
DVD-Wiedergabe................................................................................................. 9
Leistungsaufnahme ........................................................................................... 10
Kosten und Einsparungen......................................................................................... 12
Statement zum c’t Artikel „Durstbremsen...“ ............................................................. 13
Fazit .......................................................................................................................... 14
Quellenangaben und Referenzen ............................................................................. 15
Abbildungsverzeichnis .............................................................................................. 16
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Einführung Teil 2
In diesem Zweiten Teil der Ausarbeitung über den VIA Prozessor C3 wollen wir über
unsere eigenen Erfahrungen mit dieser CPU berichten. Nachdem wir im ersten Teil
über die Leistungsmessungen verschiedener Autoren gesprochen haben, so werden
wir in diesem Teil eigene Messergebnisse präsentieren, um so ein objektiveres Bild
der VIA Maschine geben zu können.
Grundlage für unsere Untersuchungen ist das VIA EPIA-M 9000 Mainboard. Auf
diesem Board ist ein C3 Prozessor mit 933 MHz installiert. Die detaillierten
technischen Daten folgen auf der nächsten Seite.
Abbildung 2: Unser Testsystem
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Technische Daten unseres Testsystems
Name
Formfaktor
CPU
Multiplikator
Chipsatz
FSB
Speicher
Festplatte
Optisches Laufwerk
Netzteil
Integrierte Peripherie
VIA EPIA-M 9000
Mini-ITX
C3 Ezra 933 MHz
Fest, 7,0x
VIA CLE266
133MHz
512MB SD-DDR
Hitachi, 2,5“, 10GB, 4200min-1
Pioneer DVD-ROM
300W ATX
- LAN
- USB 2.0
- FireWire
- Sound
- Composite TV Out
- IrDa
- S-Video IN/OUT
Weitere Ausbaustufe:
Das hier von uns beschriebene Testsystem ist ein Aufbau aus einem VIA EPIA-M
933MHz in einem Standard PC Gehäuse. Im kommenden Monat wollen wir das
System in ein Morex Cubid 2699 Gehäuse mit einem externen, lüfterlosen Netzteil
(53 Watt) Portieren. Das Gehäuse kostet 109 Euro inkl einer PCI Riser Karte und
einem Adapter für den Einbau eines „Notebook“ CDROM Laufwerks. Dieses wird
nötig, da keine –12 Volt vom Netzteil geliefert werden.
Abbildung 3: Nächste Ausbaustufe
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Verwendete Messgeräte
Für die Leistungsmessung haben wir ein Messgerät der Marke Voltcraft Model DMM
3860M verwendet. Mit dem entsprechenden Poweradapter lässt sich die aus dem
Stromnetz aufgenommene Leistung direkt messen.
Abbildung 4: DMM 3860M
Abbildung 5: Poweradapter
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Verwendete Software
Auf dem Testsystem kamen die beiden Betriebssystem Windows XP Professional
und SUSE LINUX 8.1 zum Einsatz. Nach ausgiebigen Tests der beiden
Betriebssysteme hinsichtlich Ihrer Praktikabilität bezogen auf die Anforderungen an
unser Testsystem, haben wir uns für Windows XP entschieden.
Ausschlaggebend für diese Entscheidung waren neben der Vielzahl an
Softwareprodukten für den Home und Office bereich, sowie eine weitgehende
Implementierung der ACPI Unterstützung in das Betriebssystem, was bei LINUX
(momentan) noch nicht gegeben ist. Auch sind zu diesem Zeitpunkt noch nicht alle
Treiber für unser System von VIA verfügbar.
Windows XP Professional ist mit Service Pack 1 und allen zur Zeit verfügbaren
Patches installiert. Die Installierten Hardwaretreiber sind ebenfalls auf dem neusten
Stand (Realtek für die Netzwerkkarte / VIA für das restliche System).
Für das Temperatur Monitorring haben wir die Werte vom in die CPU integrierten
Temperatursensor verwendet. Diese Werte wurden mit dem von VIA stammenden
Software Tool MissionControl abgelesen und Protokolliert.
Um den Rechner zu belasten kam die Software BurnInTest 3.0 zum Einsatz. Dieses
Tool gehört zu den Stresstools, welche das System (CPU, RAM, HDD, NETZ) mit
zuvor Eingestellten Operationen belasten (CPU z.B. nur MMX Operationen usw.).
Weiter sind auf dem System neben dem Internet Explorer 6.0 ein Netscape 7
Browser für Web und Mail installiert.
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Was haben wir wie gemessen?
Wir haben unser Testsystem mit verschiedenen Ausbaustufen und Konfigurationen
untersucht. Dabei war die Leistungsaufnahme aus dem Stromnetz unser
maßgebliches Kriterium. Drei verschiedene Netzteile haben wir eingesetzt um zu
überprüfen, in wie weit die Wahl des Netzteils die Leistungsaufnahme beeinflusst.
Die Möglichkeit des Energiesparens durch heruntersetzen der Clockrate mussten wir
verwerfen, da sowohl der Multiplikator als auch der FSB Takt fest und unveränderbar
eingestellt sind.
Auch das abschalten nicht benötigter integrierter Peripherie war nicht zu realisieren,
da sich die Onboard USB- und Firewire-Controller nicht deaktivieren lassen.
Daher blieb uns nur die Möglichkeit die angeschlossenen Geräte wie HDD und DVDRom zu untersuchen.
Um die PCI-Karten zu untersuchen, haben wir einen PCI-Messadapter gebaut.
Abbildung 6: PCI-Messadapter mit Netzwerkkarte
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Messergebnisse
BurnIn-Test
passive Kühlung
aktive Kühlung
Kerntemperatur CPU
In diesem Test geht es darum, die Temperaturentwicklung zu betrachten Wir .
Unser System
Via C3 933
Intel Celeron 900
CPU Load
CPU Idle
Unser System
Via C3 933
Intel Celeron 900
0°C 20°C 40°C 60°C 80°C 100°
C
Abbildung 7: CPU BurnIn-Test Sisoft Sandra 2001
aktive Kühlung
passive Kühlung
Intel Celeron 900
Via C3 933
Unser System
Intel Celeron 900
Via C3 933
Unser System
CPU Idle CPU Load
28°C
47°C
24°C
38°C
17°C
50°C
35°C
65°C
30°C
48°C
20°C
85°C
Die Temperaturentwicklung ist im Idlebetrieb niedriger als bei den beiden anderen
Systemen. Dies ist durch die umfangreichen Powermanagementmaßnahmen (ACPI)
zu erklären, die in dem CLE266 Chip sehr gut implementiert sind. Im Lastbetrieb wir
die CPU hingegen wärmer als bei den anderen Systemen, was u.a. daran liegt das
wir hier den Standardkühlkörper verwendet haben, der normalerweise für den Betrieb
mit Lüfter ausgelegt ist. Wir mussten den BurnIn-Test aus Sicherheitsgründen bei
85°C abbrechen, da sonst die Gefahr bestanden hätte das der Kern durchbrennt.
Es ist geplant den Kühlkörper gegen einen großflächigen Passivkühler zu ersetzen.
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DVD-Wiedergabe
Die DVD-Wiedergabe läuft auf unserem System absolut zufrieden stellend, da die
integrierte Grafikkarte auch einen MPEG-1-Beschleuniger enthält. Das entlastet die
CPU erheblich.
Die Leistungsaufnahme im DVD-Betrieb variiert je nach Schnelligkeit des Films
zwischen 25 und 35 Watt.
Sehen Sie dazu auch die Graphik auf Seite 11.
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Leistungsaufnahme
Um die gemessenen Werte einschätzen zu können, haben wir ein zweites PC
System parallel dazu gemessen. Es handelt sich dabei um einen Intel Celeron 1GHz
Prozessor auf einem BX-Mainboard mit 512MB RAM und nVidia GeForce 256 Grafik.
Leistungsaufnahme der einzelnen Komponenten im Idlebetrieb
Komponente
Unser Testsystem 140/150/300
Netzteil
1W/8W/1W
DVD
3W
HDD
12 W
Grafikkarte
LAN
3W
Celeron 1000
2-3W
3W
1W
20 W
3W
Die Gesamtleistungsaufnahme bei verschiedenen Betriebsarten sieht wie folgt aus.
Leistungsaufnahme DVD
Testsystem mit
300W NoName
Leistungsaufnahme Vollast
Leistungsaufnahme Leerlauf
Testsystem mit
150W SourceForge
Testsystem mit
140W NoName
Celeron 1000 mit
300W NoNamezum
Vergleich
0W
20W
40W
60W
80W
100W
120W
Abbildung 8: Leistungsaufnahme
Celeron 1000 mit 300W NoName zum Vergleich
Testsystem mit 140W NoName
Testsystem mit 150W SourceForge
Testsystem mit 300W NoName
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Leerlauf Vollast DVD
70W
110W 85W
16W
46W
30W
50W
50W
50W
16W
46W
30W
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Die Ergebnisse mit dem 140W und dem 300W Netzteil sind nahezu gleich. Wir
haben uns für das 140W Netzteil entschieden, da dieses wegen seines großen
langsam laufenden Lüfters weniger Lärm produziert.
Dieses Netzteil wird jedoch bald durch ein lüfterloses ersetzt werden.
Abbildung 9: Das gewählte Netzteil, NoName mit 140W
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Kosten und Einsparungen
Der Anschaffungspreis von 569 Euro scheint auf den ersten Blick recht hoch, wir
haben aber dadurch ein System welches bei den laufenden Energiekosten, bei einer
Laufzeit von zwei Jahren, Einsparungen von rund 100 EUR gegenüber einem
„klassischen“ PC Aufbau bringt.
Hardware Kosten
Posten
VIA EPIA-M9000
DIMM Modul 512 MB
Gehäuse inkl. Netzteil
DVD Laufwerk
HDD 10GB 2,5“
Netzwerkkarte
Euro
190,00
158,00
55,00
64,00
90,00
12,00
Summe
569,00
Energieeinsparungen
Testsystem (16W)
Vergleichssystem (50W)
Euro
26,80
74,46
Einsparungen/Jahr
45,66
Durch die geringen Geräuschimmissionen kann man das System auch im
Wohnzimmer betreiben und kann somit die dort eventuell vorhandenen CD und
DVD-Player ersetzten. Auch hierdurch ließe sich Geld einsparen. Durch die
permanente Anbindung an das Internet ergeben sich viele weitere
Einsätzmöglichkeiten, wie zum Beispiel die Regelung und Überwachung von
Raumtemperatur/Licht und Alarmanlage, sowie durch eine WEBCAM die
permanente Überwachung einzelner Räume oder des Grundstückes. Alle diese
Anwendungen werden durch die geringen laufenden Energiekosten realisierbar.
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Statement zum c’t Artikel „Durstbremsen...“
aus der Ausgabe 25/2002
„Für einen schlechten Wirkungsgrad sorgen auch überdimensionierte Netzteile, denn die Effizienz der
meisten Wandlerschaltungen ist in der Nähe der Vollauslastung am besten. In Profi-PCs sind daher
häufig genau abgestimmte Netzteile eingebaut - das begrenzt allerdings die Aufrüst-Möglichkeiten.“
Zitat aus c’t 25/2002
Diese Regel mag generell stimmen. Wie unsere Messungen aber gezeigt haben
kann auch ein 150 Watt Netzteil uneffizienter arbeiten wie ein 300 Watt Netzteil,
beide bei einem ca. Systemverbrauch von 10 Watt.
Wir haben an unser System ganz besondere Anforderungen gestellt, wie geringe
Lärmimmissionen, die Fähigkeit eine DVD ruckelfrei abzuspielen und das Browsen
im Internet. Bei unserem System übernimmt das decodieren des MPEG Streams von
der DVD der im Chipsatz implementierte Decoder, die fehlende Rechenpower im
vergleich zu einem P3 oder P4 fällt hierbei also nicht ins Gewicht.
Abbildung 10: Grafik aus c’t 25/2002
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Fazit
Ein allgemeingültiges Fazit fällt uns schwer, da die Anforderungen an ein jeweiliges
System sehr individuell sind. Die von uns an das System gestellten Vorgaben
wurden aber alle erfüllt. Das System ist bezahlbar (569 Euro), es ist leise und es
verbraucht wenig Energie (min 13 Watt). Bei alle dem hat es aber genug Leistung für
das ruckelfreie Abspielen von DVD Filmen, die Erledigung von Office Aufgaben
(Word, Excel und Co.) sowie das surfen im Internet. In Verbindung mit einem optisch
ansprechenden Gehäuse und zum Beispiel einem TFT Display, sowie einem
Cordless Desktop eignet sich unser System perfekt als „Wohnzimmer PC“. Hier kann
das System auch als Ersatz für den CD / DVD / MP3 Player dienen.
Wir werden unser System in nächster Zeit weiter optimieren. Es soll in einem neuen
Gehäuse mit externem, lüfterlosem Netzteil betrieben werden. Auch der
Prozessorlüfter soll gegen einen großen Passivkühler ausgetauscht werden. Das
DVD Laufwerk wird gegen ein SLIM DVD, wie es auch in Notebooks zum Einsatz
kommt ausgetauscht.
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Quellenangaben und Referenzen
VIA Inc.
Sisoft Sandra
Winstone
Alternate
Mini-ITX
Version 1.00
www.via-tech.de
www.sisoft.co.uk
www.winstone.com
www.alternate.de
www.mini-itx.de
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Datasheets, Distributoren
Benchmarksoftware
Benchmarksoftware
Preise
Gehäuseteile, Netzteile
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Heckmann / Strozynski
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Zeigt ein EPIA-M Board mit C3 CPU ..................................................... 1
Abbildung 2: Unser Testsystem .................................................................................. 3
Abbildung 3: Nächste Ausbaustufe............................................................................. 4
Abbildung 4: DMM 3860M .......................................................................................... 5
Abbildung 5: Poweradapter......................................................................................... 5
Abbildung 6: PCI-Messadapter mit Netzwerkkarte ..................................................... 7
Abbildung 7: CPU BurnIn-Test Sisoft Sandra 2001 .................................................... 8
Abbildung 8: Leistungsaufnahme.............................................................................. 10
Abbildung 9: Das gewählte Netzteil, NoName mit 140W .......................................... 11
Abbildung 10: Grafik aus c’t 25/2002 ........................................................................ 13
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