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37号機稼働開始(24号機更改リプレース)

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先日、24号機(Shuttle XS35V3L)の後継として、37号機の稼働を開始し、24号機の運用を停止しました。24号機は購入後10年、2016年から7年以上運用していましたが、その歴史にピリオドを打ちました。

主要な構成

37号機の主要構成はこちらです。

SilverStone SST-ML10のケースにASRock N100DC-ITXを組み込んだものです。メモリはCFD Crucial DDR4-3200 32GBx1です。N100DC-ITXはSO-DIMM対応ではないので普通のDDR4メモリです。これにMeanwell社のGST90A19-P1MというACアダプタを繋いでいるのが主要部分となります。

この主要な構成は25号機の後継となる38号機(予定)も全く同じですし、34号機の後継となる39号機(予定)もケース・SSD以外は同じです。

置き換え元の24号機(と25号機と34号機)はすべてゼロスピンドル機です。ゼロスピンドルによる高い静粛性、機器清掃作業(埃詰まり)の排除(メンテナンスフリー化)、地震等による転倒・落下に対する耐衝撃性の向上を志向したマシンです。

37号機もこの志向を引き継ぎいでゼロスピンドル機としました。Twitterでは120mmファンを搭載しようかと呟いてましたが、メンテナンスフリー化はやはり捨てがたいでゼロスピンドルで組みました。

ケース・電源

ケースは前述の通りSilverstone SST-ML10です。近年のITXケースは、拡張スロット(PCI/PCIe)使用が前提となっています。そのため多くが、ミニタワーみたいな近いケースか、ShuttleやSST-SGシリーズのようなキューブ型、小型化を追求したものであればThin-ITXかDeskminiのようなMini-STXだったりします。そのためSilverstone SST-ML10のようなMini-ITXで、かつMorexの血を引く基盤型の電源を使用可能なケースは、現代においては希少です。

ファンは50mm x3と、120mm or 140mm x1のファンを設置できますが、前述のようにゼロスピンドルにしたかったため結局は設置しませんでした。そもそもゼロスピンドルでなくても50mmは入手性の問題、120mmはSSDを積むとクリアランスの問題が厳しいので搭載は難しかったです。

電源は実家で稼働実績にあったMeanwell社のGST90A19-P1Mです。Digikeyで買いました。実家で動いているものは1USD≒100JPY前後の時代だったので3,500円程度で買えましたが、昨今の円安で5,500円しました。

この電源、一般的なACアダプタと比較すると安くはないです。しかし、50℃以上の雰囲気でも稼働できて、PSEが付いてて、稼働温度範囲が広く、最高雰囲気温度下(70℃雰囲気下)でも60W出力を担保できる電源がそれなりの値段で1個から買える。ということを考えれば十分に安いとも言えるな選択です。ちなみにMeanwellは台湾の企業ですが、電源本体は中国製です。

マザーボード/メモリ

マザボはN100DC-ITXで、SATAが2ポートあるモデルにしました。m.2のNVMeにしたい気持ちはあるのですが、障害時にデータを抜くのはSATAの方が楽なので今回もSATAです。

N100DC-ITXがJ5040などの従来のASRock製のSoC ITXマザーと大きく異なるのは電源・CPUと、メモリがSO-DIMMでないこと、メモリスロットが1つしかないこと、SATAが2ポートしかない(ASmediaのSATAコントローラがないこと)があげられます。

あと、実用上は問題ないのですが、N100DC-ITXはBoot Beep(起動時のピッの音)音がやたらと汚いです。また、SATA電源はマザボから供給されるのですが、この供給される電圧は12Vと5Vレールのみで3.3Vレールはありません。まぁ、SATAの3.3V使うストレージは今時入手困難ですが、ストレージ以外の電源に使う場合は注意が必要です。

このマザボはデスクトップ用のDDR4-DIMMを1枚だけしか搭載出来ません。そのためCFD CrucialのDDR4-2400の32GB/枚のモジュールを買ってきて積みました。N100はIntel ArkではMax 16GBと書かれてますが、ASrock N100DC-ITXの仕様上は32GBと書かれていますし、書いてある通り、32GBモジュールを認識します。

ただ、N100DC-ITXのメモリスロットは1つしかないで、メモリーインターリーブアクセスの機構(≒デュアルチャンネル)は物理的にありません。従って、メモリ不足でないなら無駄に増やしてもパフォーマンス向上は見込めません。私はDDR4はオワコン寸前で、今後は今ほどは安く買えなくなると思ったのでほぼ使わないであろう32GBにしました。私はメモリ積みたがり星人なので大量に詰んでますが、過剰かと言えば一般的には過剰だと思います。

メモリはマシン4台分を安価に調達するため、CFD Crucialの2枚セット品を買ってそのうちの片割れを使っています。

CFD Crucialは安価ですが、ハンマー耐性はちゃんとありました。

SSD

SSDはそのまま載せ替えとしました。24号機の導入当初はCentOS6を入れて使っていました。このCentOS6が2020年11月にEoSLを迎えた際、24号機の更改機を新造した際には新造機ににそのまま載せ替える前提で、24号機に新しいSSDを載せ替えてOSをUbuntu LTSに切り替えました。そのため、だいぶ期間は空きましたが、SSDは積替としました。

まぁ、これはCentOS6からCentOS7への所謂上書きインストールが結構手間で難しい上に、頑張っても約3年半でCentOS7のEoSLが来るからと言うのもあるんですが、CFDのHG5dというTBW不明のSSDで(すでにGPT+UEFIの時代に)GPT+MBR+BIOSブートしてたのも大きい理由です。

SSD載せ替え後はNICの名前がenpからensに変わりましたが、/etc/netplanの設定ファイルのインターフェースの名前を変えたらIPをそのまま引き継いで普通に動作しました。ついでに、2020年に設定したgatewayキーワードはdepricateらしいので、routeに直しておきました。

チューニング

電力設定はチューニングしていて、PL1=10W, PL2=25W Autoから、PL1=6W, PL2=10W 10sにしています。デフォルトでもシャットダウンするとかはありませんが、更改前でも性能不足はなく、そんなに熱くしても寿命に響くだけなので下げてあります。

この設定でUbuntu 22.04 LTSで常温下で概ね50〜55℃程度を推移しています。

37号機はハズレを引いていなければそれなりの寿命が期待できると踏んでいます。

ASRock N100DC-ITX

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023年の12月の暮れにAlderlake NのSoCオンボードマザーのASRock N100DC-ITX (ASRock公式サイト)を買いました。24、25、34号機の更改のためです。予備含め4枚買いました。

買った理由ですが、2019年頃に立てたJasper/Elkhartlake更改という計画を実行に移すためです。計画名と買ってるマザーボードが若干違う気がしますが、前述の通りCeaderView/Braswell機である24、25、34号機を更改(リプレース)するための計画です。

元々は名前の通りの計画で、自宅に跋扈しているCeaderViewやBraswell等の老朽機をJasper lakeかElkhart Lakeで一掃する計画でした。2020年頃には予算・資金も確保し、準備万端となりました。しかし予算は付いたもののパーツ調達フェーズで3年ぐらい計画が止まっていました。計画の要となるコンシューマー向けの Jasperlake や Elkhartlake を搭載したMiniITXマザーボードが一向に出て来ない状態が延々と続いてました。

出ないものは仕方ないのですし、Gemini Lakeはありましたが、Gemini Lake系統は実家で使ってて、できればGemini Lake一色には染めるのは避けたかったので、自宅ではD2550とかN3050という2010年代前半の古い機材で運用を続けていました。D2550の方はShuttleのベアボーン機で予備機を持っていたのですが、2020年に25号機が壊れてしまい、予備機の在庫がなくなったためまさに薄氷を踏むような運用でした。

そんな中、2023年中頃にようやくAlderlake-NでITX SoCが出ました。これがASRockのN100DC-ITXです。そして、更改のために購入したのがこのAlderlake Nのマザーボードです。

マザーボードの要件は下記の通りで、若干妥協はありますが、N100DC-ITXは概ね要件を満たしていため購入することにしました。

  • Mini-ITXであること。
  • ファンレスであること。
  • SATAが2本あること。
  • PCI EXpressスロットがあること。
  • ATX20ピン、または24ピンで給電されること。

要件1: Mini-ITXであること。

更改対象の24号機と25号機はShuttleの超小型ベアボーンどと言うプロプライエタリなプラットフォーム(以下、プロプラPF)でした。プロプラPFのベアボーンは電源とマザーボードと筐体が一式でセットになっています。

このお陰でMiniITXより小型化出来るのですが、調達も一式単位になるので予備機材が高く付きます。しかもマザーボードだけ入れ替えて更改みたいな芸当ができないので、壊れると一式交換となります。一式交換しかできないのでプロプラPFはメーカで一式がディスコンになると立ち行かなくなるデメリットがあります。

と言うか、実際に立ち行かなくなったので、オープンプラットフォーム(以下、オープンPF)であるMiniITXで建造することにしました。Mini-ITXの規格自体は(提唱したメーカは消えそうな勢いですが)、Intel/AMDも支持はしているのでここ10年ぐらいでは消えないかと思います。なので最悪はその辺のIntelなりAMDのデスクトップマザーを入れれば運用できます。

ここまでがプロプラPFからオープンPFに移った理由で、Mini-ITXにしたのは単純に置き場や運用の問題です。更改対象機はどれも専用機で、構成もシンプルで、運用期間中に増設も無ければ、高いエアフローが求められるマシンでもありません。

そして、私の家は狭く、大型マシンがメンテしやすい環境ではありません。そういう状況で大型機を買っても無駄で、邪魔で、メンテナンスがしにくいだけです。そう言う理由でMini-ITXにしました。

要件2: ファンレスであること。

ファンレスが実は超重要でした。

2010年以降の機材で、運用予定寿命が10年未満なら、埃の溜まる期間orファンの寿命＜運用寿命です。一方、ファン以外のパーツは概ね、パーツの寿命＞運用寿命です。つまり、ファンレスにすればマシンの運用寿命が来るまでほぼメンテフリーになり、PCの物理メンテナンスから解放されるのが大きな理由です。

強制空冷はどうしても埃が入ってきます。そして埃は最も通気しやすい部位の、抵抗の大きいに溜まってやがて詰まり、次に通気しやすい部分の抵抗の大きい部分に溜まってどんどん詰まっていきます。つまり、定期的に清掃が必要になります。吸排気を調整しても、セミファンレスでない限り大体3年ぐらいで詰まってきて内部温度が上がり、騒音レベルも上がってきます。

運用寿命が10年なら3年に1回は運用断を伴う掃除が必要です。私は台数が多いのでメンテそのものが面倒ですし、清掃期間の管理も面倒です。清掃せずに済むならやりたくないです。

そして、電動ファンはPCパーツの中では寿命が短いパーツで、これもまた、正しく動いているかの定期的な確認と、NGの際はサーバを停止して交換が必要になる面倒なパーツです。加えて電動ファンは小型のもの(〜60mm)は同一シリーズでもカタログスペックの時点で大型のもの(120mm〜)より寿命が短く、体感的にも故障しやすい傾向があります。

こんな感じで、24、25、34号機はファンレスにしたので更改後もファンレスにすることにしました。

要件3: SATAが2本あること。

SATAは結構重要で、OSが起動しない状況でデータを引き抜いたり移す際はNVMeよりSATAの方が色々便利なのでSATAにしています。

SATAよりNVMe m.2のが断然高速なんですが、SATA以外の部分が同じなら、その性能差が如実に出るような使い方をしない限り、スペック差ほど使用感に差は無いです。阿部寛のホームページを1Mbpsでも見てめ10Gbpsの回線で見ても1万倍の差を感じないのと同じです。

実際、私のマシンだと32号機のMacや36号機のhpのノートPCのSSDはNVMe/PCIeで、最も使う23号機はSATAなんですが、速度差を実感する用途は殆ど無く、いつの間にかSATAに変わっていてもしばらく気づかないと思います。。

要件4: PCI Express (PCIe)スロットがあること。

PCIeスロットはVPNルータの34号機の更改でNIC増設をするためPCIeスロットは必須です。

まぁ、PCIeスロット無くてもPCIeが生えてるM Key のM.2やE Key M.2のiCNVioからEthernetを生やす怪しい基板はあるにはあります。まぁ実際に買ってみたんですが、怪しいMACで、積んでる蟹チップすら正規品か怪しいぐらいです。

まぁ、怪しい云々の前にPCIeのEthernetカードを買う方が普通に安いですし、iCNVioもE Key M.2用の怪しいEthernetもなんていつまであるかわからないので、普通のPCI Expressスロットにしました。

ちなみにNICは蟹(Realtek)にしました。Realtekは Checksum オフロード関係がダメダメだったりしますが、ethtoolでOFFにしてしまえば終わりですし、初期コストも消費電力も低いです。また、N3050すら持て余しているマシンでやっていたことを、Skylakeクラスの性能が出るという謳い文句のCPU詰んだ専用機にやらせるのでCPU負荷が少々高くても特に気にならないので蟹で妥協です。

というか、対向にある実家の28号機なんてIntelから蟹で置き換えてますしね。

要件5: ATX電源

これは妥協しました。

最後のATX電源だけは待ってても出るアテもなく、妥協しても(4台ぐらいまとめ買いした)picoPSUの出番がなくなるだけで、それ以外はデメリットが無いので妥協としました。

ACアダプタはどうせ買いますし、picoPSUは次の更改で必要になれば使えばいいですからね。

これらを使って更改をしていきます。まぁ書いてる時点ではほぼ終わってるんですけどね。