자작 NAS 만들기.

페이스북에 썼던 글들을 옮긴다.

#XPEnology #NAS

Desktop NAS 시스템 구축시 사양에 따른 소비전력 분석.
2500k @ 4.5G 의 오래된 데탑을 NAS 로 재활용할수 있을까에 대한 생각의 결과물이다.

http://1watt.org/wattbbs/board.php…
오늘의 모든것은 이 페이지를 보고 나서 시작되었다. -_-

외장VGA GTX660 기준, Idle state 시, 20분.
Sandy i5-2500 29.2W/s
Haswell -2670 27.2W/s

샌디와 하스웰의 대기전력은 고작 2W/s 차이.
밤에는 꺼놓고 8시-24시까지 사용한다고 하면
16시간 = 약 32wh 차이.

500G 7200rpm 하드 1개, 듀얼채널 램, GTX 660 이 탑재된 PC방용 PC 기준,
샌디 i5-2500 과 하스웰 i5-4670 의 소비전력 차이를 비교. (20분 평균)

1) Idle 시 소비전력은
샌디 29.2W/s, 하스웰 27.2W/s (차이 2W/s)

2) PCMark7 구동시 소비전력은 
샌디 63.8W/s, 하스웰 57.3W/s (차이 6.5W/s)

3) 3Dmark Fire Strike 구동시에는
샌디 110.1W/s, 하스웰 106.4W/s (차이 3.7W/s)

NAS 로 사용한다고 할때는 대부분 Idle 로 대기하다가 I/O 가 걸릴때만
PCMark7 정도의 사용량이 될것이므로, 두 CPU는 대략 5W/s 정도의 소모전력 차이가 있다고 보면 여유있을 것이다.

CPUboss 의 Typical power consumption 자료를 보면
J3160 = 4.88w
4670 = 68.25w
2500 = 77.19w
2500k = 112.55w
로 나옴.

2500k 의 112.55w 는 아마도 오버클럭된 상태의 결과일것이다.
2500 non-k 대비 35.36w (45.8%) 의 소모전력 증가가 있는데
이는 논k 의 최대 터보클럭이 3.7GHz (올코어는 3.5GHz) 임에 반해
보통 4.5GHz 정도를 국민오버로 찍기 때문이며 올코어 1.0GHz 의 성능향상은
기본클럭 3.3GHz 대비 30.3% 의 성능향상임.

4670과 2500의 CPUboss 소모전력 차이는 8.94w.
이는 위 PCmark7 구동시의 실 차이(6.5W/s) 보다는 조금 많고
3Dmark f.s 구동시의 실 차이(3.7W/s) 보다는 많이 많다.
CPUboss 결과는 좀더 PCmark7 보다 하드코어한 벤치 상황이라고 생각할수 있고
Firestrike 가 오히려 차이가 적게 나타난것은 CPU보다는 GPU를 갈구기 때문이라고 생각할수 있으려나?

[◈] NAS 의 상황은 GPU 와는 관계가 없는 I/O 에 몰려있기 때문에
PCmark7 의 상황에 좀더 가깝다고 생각할수 있다.

또한 Idle 시 소비전력은 샌디 29.2w, 하스웰 27.2w 으로 비록 몇세대 전 CPU 이지만 idle 소비전력은 비교적 큰차이 없다는 것. 긍정적인 데이터다.

또 http://ysca4219.tistory.com/1244 의 자료를 보면
i5-2500k @ 4.5G + HD5850 에 하드하나 스스디하나 팬3개 시스템이 아이들시 110w
i5-2100(같은 샌디) 내장그래픽에 하드하나의 경우 아이들 38w 의 결과가 있다.

참고로 2100의 CPUboss power consumption 값은 98.28w ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
이것은 믿기 어렵지.. CPUboss 의 파워컨섬션 값은 이제 neglect 한다.
(벤치마크 환경하에서 측정된 값들의 평균치라 보는것이 맞을듯)

탐스하드웨어 (http://www.tomshardware.com/rev…/radeon-hd-5850,2433-13.html)
의 데이터를 보면 HD5850 의 Idle 파워 컨섬션이 145w 로 나온다.
이것은 위의 실측치가 잘못되었거나 아니면 공식이 다를수밖에..

+테크파워업 (https://www.techpowerup.com/reviews/HIS/HD_5850/28.html)
의 데이터가 더 신뢰도가 있다.
His 5850 의 idle 파워는 18W. 애버리지 92W 로 나와 있으며 맥시멈 150w 로 기록되어있다.

http://www.anandtech.com/…/87…/samsung-ssd-850-evo-review/10 의 자료를 보면
250g SSD 의 시퀀셜 라이트시 파워 소모량이 1.74~3.40 정도의 값이 나온다.
(고성능 SSD로 갈수록 파워 소모량 증가)

http://forums.overclockers.com.au/showthread.php?t=784582 의 자료를 보면
1200rpm 시스템팬의 1개당 파워 소모량이 약 3.6~4.8w 정도로 나온다.

또 http://www.tomshardware.com/…/velociraptor-1tb-hdd-ssd,3250… 의 자료를 보면
1TB HDD 의 idle 파워 소모량은 약 4w. 정도로 나온다.
로드시에는 6.4w 까지 가는듯.
3TB 짜리는 아이들 5400rpm 4.9, 7200rpm 7.1w.
로드시에는 5400rpm 6.2, 7200rpm 9.4w

이를 인용하면 위 티스토리의 i5-2500k @ 4.5GHz 시스템의 아이들 110 에서
HD5850 20w
ssd 2w
팬 3개 15w
= 73w 정도가 나오고.

i3-2100(아이들 38w) 와의 차이는 35w 정도가 된다.

http://www.anandtech.com/…/the-sandy-bridge-review-intel…/21 의 자료를 보면

i7 2600k 기준 3.4GHz (논오버) 아이들 5W - 로드 86W
4.4GHz o.c 기준 아이들 5W - 로드 111W
아이들시에는 변화가 거의 없고
로드시에 25w 정도의 전력소모상승이 있다.
거의 뭐 클럭만큼 오르는듯..

즉 아이들시에는 4.4GHz 로 오버된 샌디 i7 2600k 라고 해도 5w 정도임을 알수있고.
로드 기준으로도 i5 와 i7 의 차이는 거의 없음을 알수있다 (HT 대단하군)
그러나 물리 2코어인 i3 2100 과는 로드시에는 차이가 있으며 106.7 대 125.6 으로 18.9w 의 차이가 있다.
아이들시는 2100 73w, 2500k 73.4w 로 거의 동일.

[결론] 즉 NAS 로 사용할 PC 는 인텔 샌디브릿지라면 오버 유무에 상관없이 아이들시엔 5w 이내이고.
로드시에는 110w 정도까지는 간다.

시스템팬 1개당 4w 정도 먹고. 스스디 2w 먹고. 하드 4w 먹는다.

내가 구축할 NAS 시스템은 2500k @ 4.5GHz 에 3테라 5400rpm 하드 2개 시스템팬 1~2개 예상이므로,
아이들시 5w + 10 + 6w = 21w. 약 20w 정도의 전력을 소모할것이다.

풀로드시에는 대충 110 + 13 + 6 = 129. 약 130w 정도를 사용할것이다.

외장VGA 를 사용한다면 남는 6870 을 사용할까 생각했는데
https://www.techpowerup.com/reviews/…/Radeon_HD_6870/27.html 데이터에 따르면
아이들시 17w 를 사용하고, 애버리지 108w 맥시멈 163w 를 사용한다고 한다.
외장 글카를 사용하는건 일단 패스.

그리고 풀로드는 110w 였으나, NAS 환경에서 쿼드코어 CPU에 풀로드가 걸리는경우는 사실 거의 없을것이다.
PCmark7 정도의 로드가 기준이 될것이고, 위의 자료를 보면 아이들시 대비 34.6w (63.8-29.2) 의
소모전력 상승이 있다. 즉 50% 로드 정도로 가정하면.

하프로드시 60w + 13 + 6 = 79. 약 80w 정도를 사용한다고 할수있다.

자 그러면. 하루 가동시간은 08:00 ~ 24:00 까지 16시간이고.
사용시간을 4가지 프로파일로 계산해 보자.

1) 로드 4시간, 아이들 12시간. = 320wH + 240wH = 560wh
2) 로드 8시간, 아이들 8시간. = 640wH + 160wH = 800wh
3) 로드 12시간, 아이들 4시간. = 960wH + 80wH = 1040wh
4) 16기간 내내 로드. = 1280wH

2번 프로파일 기준 하루에 800wh 정도의 전력량을 사용하게된다.
30일을 곱하면 24kWh.

전기요금 계산시에 쓰이는 전력량의 단위는 kWh. (1kW x 1h)
누진구간은 200/201~400/401~ 로 나뉜다.
누진요금은 각각 93.3/187.9/280.6 원/kWh
(http://cyber.kepco.co.kr/ckepco/…/jsp/CY/H/C/CYHCHP00206.jsp)

자 그러면.
201~400의 2차누진구간에 들어간다고 할때
24kWh x 187.9 = 4509.6원이 나온다.

샌디 i5 2500k @ 4.5Ghz NAS 를 운용할 경우 매월 4500원 정도의 전기요금이 발생한다.
1번 프로파일을 사용하면 16.8. 약 17kWh 로 가정하면 3194.3.
약 3200원 정도.

만약 J 나 N 라인의 저전력 CPU 를 사용한다면 얼마나 차이가 날까?

1) 아이들시 CPU 대기전력은 줄어도 HDD 와 팬의 전력은 줄일수 없다.
-> 고로 아이들시 대기전력 감소에는 큰 도움이 안될것이다.
그래도 계산해보면 J3160 기준 대기전력 2W 로 계산해 보겠다. (레퍼런스 찾지못함)
2+10+6 = 18w. 거의 차이 없어 그냥 20w 로 가정한다.

2) 로드시의 전력은 많이 감소시킬수 있을것이다.
-> 하프로드 기준 2500k @ 4.5G 가 60w 로 계산했다. J3160 의 TDP는 무려 6W.
풀로드를 걸어도 10W 라고 가정한다면 로드시의 소비전력은 10 + 13 + 6 = 29. 
30w 정도가 될것이다. 굉장하군?

그러면 하루 평균 소비전력은
프로파일 1 = 120 + 240 = 360
프로파일 2 = 240 + 160 = 400
프로파일 3 = 360 + 80 = 440
프로파일 4 = 480wh

30일이면 #2 기준 12kWh. 절반으로 떨어진다. 비용은 2250원정도.
계속 로드를 해도 별로 차이는 안나는군.

효율은 굉장한데.. 문제는 실제로 절약되는 돈은 한달에 약 2천원 뿐이다.
1년에 2만 5천원.

내가 저전력 나스를 새로 셋팅하겠다고 돈을 쓴다면.. ㅎㅎㅎㅎ

게다가 WOL 등으로 나스 가동시간을 더 세밀하게 제어하면 그 차이는 더 적어질수 있다.

최종결론 : 샌디 2500K 를 활용한 고성능 NAS 를 빌드할 예정. 샌디할배, 좀더 고생해라.