なかるうのブログ一覧

前回購入したファンレスのミニPCを何に使うか。
自宅サーバーのリプレースという大役に抜擢してみました。












（2024/1追記）
Broadcomによるvmware社の買収が完了し、ここで紹介したvSphere Hypervisor（ESXi）にも影響が取りざたされています。はっきりしたところで記載したいと思います。

（2024/2追記）
無償版vSphere Hypervisor（ESXi）の提供終了が公式に発表されました。残念です。

（2024/7追記）
ESXiの代わりにProxmox VEで作り直しました。
仮想化オーディオサーバーをProxmox VEで再構築した

（2025/4追記）
無償版ESXi8の提供が再開されました。


オンプレミスで行こう。

サーバーがあると、PCの更新・故障時など復旧がアプリだけで済むので楽ですが、今ならクラウドストレージという選択もありますね。でも大容量のデータには回線が少し頼りない。
PCが２台以上ある家ならまだまだサーバーの意味はあると思いますし、回線が十分実用的になっても、自分は何だかんだ言いながらローカル保存にこだわっている気がします。特に音楽は。

今までの自宅サーバーはこれ。その前はNASでした。

PRIMERGY TX100 S1（富士通）
静かで良かったプライマジー。CPUは65WのXeon E3110を35WのL3110に換装、OSは今は無きWindows Home Server2011、2TB×4台のエンタープライズHDDをStablebit Drivepoolで束ねて使っておりました。
このスペックで約10年間、途中OSをWindows Serverに更新し、24時間365日ノートラブルで走ってくれました。お疲れさま。
（WHS使いやすかったのに、何でやめちゃうかなマイクロソフトさん・・・）

しかし
ちょっとやり過ぎた。
反動で、今回はダウンサイズします。

PN41（ASUS）
手のひらサイズのミニPCです。スペックは前回レビューした通り。

さすがに10年も経つと、6ワットのAtomでもXeonに勝っちゃうんですね。


システムプラン

こんな感じに考えてみました。
仮想マシンVM1で、PC用のファイルサーバーとオーディオ用DLNAサーバーを担います。VM2（,3,4,...）は自由に使える砂場（実験用環境）です。各VMは高速の仮想ネットワークでつながります。

省電力CPUに仮想化で機能を詰め込む・・・
ダウンサイジングターボか！
機能を仮想マシンにどう割り当てるか、各マシンにリソースをどう割り振るか、このあたりがキモになりそうです。


スペック検討

PN41の128GBではサーバーにならないので、盛ります。

右下：W4N3200CM-8GR DDR4-3200(PC4-25600) 8GB×2枚 (Crucial by Micron)
右上：SSD-CK500N3/N EXCERIA M.2(Type2280) NVMe-SSD 500GB（キオクシア）
（2021/10/1変更）
SNVSE/500G Kingston SSD NV1-E 500GB M.2 2280 NVMe（キングストンテクノロジー ）
左：WDS200T1R0A-EC WD Red SA500 2.5インチSSD 2TB（Western Digital）

メモリー：16GB
サーバーだけなら標準の4GBでもいけそうですが、CPUがJasper Lakeになって最大メモリー量が16GBに増えたこともあり、仮想化を本格導入する気になりました。

システム用SSD（M.2）：500GB
ESXi7.0のシステム領域に最大128GB、残りが仮想マシン用の領域（データストア）になります。Roonのシステム（ライブラリではない）に64～128GB必要、となると250GBではちょっと手狭かなと。
信頼性重視で「速い」のより「熱くない」のが欲しくて、最初SATAのM.2を入れてみましたが認識しませんでした。写真のようにヒートスプレッダが付けられるものの、あんな爆熱のNVMeが5年とかもつのかね？

データ用SSD（2.5インチ）：2TB
底板ごとスライドさせて取り付ける構造になっています。なかなか攻めてる設計ですね。
NAS用のドライブを選定。以前のサーバーは2TB×4ですがDrivepoolでファイルを２重化していたので実質4TB、さらに半減したのは動画データを使わなくなったためです。

自分のハードディスクの消費量が減ったのは2012年から。
同年は著作権法改正で違法ダウンロードが刑罰化された年ですが、同時に市販BD/DVDのリッピング行為も（レンタルかセルを問わず、個人利用であっても）違法となりました。自分はこれで「冷めた」というか。
正当に購入したコンテンツをメディアプレーヤーやネットワークプレーヤーで楽しむことすら認めない、「そんなメディアならもう結構」と購入激減。その分のお金は当時既にDRM撤廃に転じていた音楽に回すようになりました。

閑話休題。音楽、写真、ドキュメントで2TBもあれば問題なしです。
バックアップにはUSB接続のHDDを使います。

以降、仮想化基盤、OS、アプリの順にインストールしてゆきます。つまづいたところを中心に記しておきます。


vSphere Hypervisor（ESXi）のインストール

ハイパーバイザー型仮想化基盤のESXiを導入します。
以前にシングルボードコンピュータのAPUで試しているので、こちらもご覧ください。
APUと仮想化で遊ぼう

ESXiはガチのエンタープライズ製品で、企業のサーバー室にあるブレードサーバーとかで動いているものです。管理者側のソフトウェアのためWorkstation Playerあたりと比べると小難しい印象があり、また今回もそうでしたがコンシューマー向けPC、特にLANコントローラーがIntel製でない機種ではひと手間必要になるケースが多いようです。インストールさえ突破できれば、あとは安定して使える良い製品なのでガンバリます。

VMwareのサイトから無償版ESXiのISOイメージをダウンロード。ライセンスコードも入手します。Rufusなどイメージ書き込みアプリでインストール用USBメモリーを作成します。
PCはBIOS設定でSecure Bootを無効化、起動順序をUSB優先、仮想化支援機能のVT-dを有効化しておきます。

PN41のLANコントローラーは2.5GbE対応のRealtek RTL8125で、ESXiのインストーラは認識せず

中断してしまいました。選択肢は２つ。
・ドライバーを追加したカスタムISOを作成する（2.5Gbps、ESXi6.7以前のみ）
・RTL8153搭載のUSB-LANアダプターを使う（1Gbps、ESXi7.0のみ）

運よく、前回lightMPDの動作確認用に購入したアダプターがRTL8153でしたのでこれを使用します。

USBポートにアダプターを接続し、再度USBメモリーから起動すると今度は

インストール先ドライブの選択まで進めます。選択したドライブは消去され、全領域がESXiの管理下に置かれます。

しかしこの後再びエラー。

Exception: No vmknic tagged for management was found.
と表示されて止まりますがインストール自体は完了しています。
Alt-F1でシェルを開き、rootでログイン（パスワード無し）。USBメモリーを抜いてrebootすると、

ESXi使いにはお馴染みの起動画面が表示されます。
IPアドレスの表示が0.0.0.0となっておりネットワークが機能していないようです。

F2を押してrootでログイン（初期パスワード無し）し、DCUI（ダイレクトコンソールUI）を呼び出します。

よく見ると管理用ネットワーク（Management Network）関連の設定がグレーアウトされ選択できなくなっています。
「Network Restore Options」から「Restore Network Settings」を実行し、一度トップ画面まで戻るとネットワークが使えるようになるので、「Configure Management Network」「Network Adapters」でネットワークアダプターを選択します。
パスワード、SSHやシェルの有効化、必要によりIPアドレスの固定化もここで設定しておきます。

ローカルコンソールでの設定はここまで。以降はネットワーク上の別のPCから操作します。
ブラウザでhttps://アドレスを開くと、vSphere Web Clientという管理画面になります。


「管理」「ライセンス」画面でライセンスコードを入力して完了・・・と思いきや、まだ罠がありました。

インストール時のUSB-LANドライバー「cdce」ではリンク速度が100Mbpsとなっています。以下の手順で1Gbps対応のドライバーをインストールします。
vmware Flings - USB Network Native Driver for ESXi
ドライバーやインストール用のコマンドはESXiのバージョンにより異なるので、ここで確認しておきます。

「ホスト」画面の「アクション」ボタンからメンテナンスモードに入ります。


「ストレージ」画面からデータストアブラウザを開きます。任意の場所にダウンロードしたドライバーをアップロードします。


データストアは、/vmfs/volumesにあります。
ローカルコンソールの黄色い画面に戻り、Alt-F1でシェルを開き（Alt-F2で戻ります）、esxcliコマンドでインストールします。SSHを有効にしてあれば、次のようにリモートでも可能です。

ファイル名やディレクトリ名は、Linuxと同様TABキーによる補完が使えます。

再起動すると、ドライバーが「uether」に変わり1Gbpsでリンクしました。

メンテナンスモードを終了することを忘れずに。




ここまでで仮想化基盤が構築できました。
長くなったので残りはまた今度。

Windowsで使うにはちょっとパワー不足として評価が固まってしまった感のあるCPU「Atom」ですが、低消費電力でファンレス動作が可能なためオーディオ用PCには使い勝手が良く・・・またまた試しました。







昨年レビューした「Atom」搭載PCは４機種。


HeroBox (CHUWI)
ネットワークオーディオ自作(4) lightMPDをPCで


GD41 (KODLIX)
ネットワークオーディオ自作(5) lightMPDをPCで（リベンジ編その１）


Neo G41V-4 (MINIX)
ネットワークオーディオ自作(6) lightMPDをPCで（リベンジ編その２）


LIVA Q2 (ECS)
ネットワークオーディオ自作(7) lightMPDをPCで（番外編）

これらの機種のCPUはコードネーム「Gemini Lake」または「Gemini Lake Refresh」で、その後継となる「Jasper Lake」世代のプロセッサーを搭載したPCが登場しました。


現在リリースされている「Jasper Lake」はこの６モデル。
（もう一つ、なぜかこの表には出てきませんがCeleron N5095というTDPが15Wのモデルがあります。）
ファンレスが狙えるTDPは概ね6W以下※、lightMPDに適したクアッドコアのモデルを絞り込むとPentium Silver N6000かCeleron N5100となります。
※より消費電力の大きなCPUでも、大がかりな冷却機構によりファンレスを実現している例はあります。

ん？Atomの話じゃないのって？何ともややこしいところで、Atom用の設計（マイクロアーキテクチャ）でもブランド名は上位のPentium SilverまたはCeleronとネーミングされており、Atom名を冠したモデルはJasper Lake世代にはありません。
これは「ユーザーさんは難しいことは気にせず、名前で性能を判断してね」というIntelのメッセージで、モデル名の数字が排気量を示さなくなった某欧州車と似たところがあります。こういう、ユーザー視点？のネーミングスキームが流行っているのかしら。技術的な解説を行うニュースサイトなどでは苦労していることでしょう。厳密なところはWikipediaなりへどうぞ。

ニュースサイトの記事によれば、プロセッサーとしてのAtomはこの世代で最後ではないかとのことで、今後は省電力コアとして別の製品ラインに取り込まれるのか、それともライバルのARMにその座を空け渡してしまうのか。
個人的にはファンレスや乾電池駆動が好きなんです。かつての

とか、映画「ターミネーター2」のあの子がATMでお金をおろす（）時に使ってたやつとか。スマホにキーボードをつけたのじゃなくて「PCと同じ」がいい。なので省電力のインテルアーキテクチャ（LPIA）は続けて欲しいのですが・・・さてどうなるか。

（2022年追記）Intel Coreプロセッサーの最新版「Alder Lake」は、高性能のPコアと高効率（省電力）のEコアを組み合わせた構成となり、Atom系列のCPUコアがEコアとして採用されました。
・・・ということで、Atomの魂は主力のCoreプロセッサーに取り込まれた形です。ただし、まだ製品としては登場していませんが、Atom相当とも言えるEコアだけのモデルが存在するとの情報もあります。

（2023/1追記）第12世代Core（Alder Lake）/13世代Core（Raptor Lake）の下位モデルとして、Eコアだけの「Alder Lake-N」が発表となりました。また少し前にブランド名の変更もあり、従来のPentium（Gold/Silver）やCeleronはIntel Processorとして一本化されました。
Intelのサイトには、Intel Core i3 Processorとして8コアのN305/N300、Intel Processorとして4コアのN200/N100/N97、2コアのN50、そして久しぶりのAtomブランド、x7425E/x7213E/x7211Eも掲載されています。これらがJasper Lakeの後継、Atomの実質的な末裔ファミリーとなります。
Jasper Lake世代AtomのTremontコアから１世代進んだGracemontコアとなり、性能的には向上していますが消費電力的にはどうでしょうかね。


購入

今回購入したのはこれ

PN41 N5100モデル（ASUS、写真左）

手のひらサイズの「ミニPC」に分類される製品です。
縦横11.5cm。IntelのNUCとほぼ同サイズ、右のAPUやCDケースと比べるとサイズ感がわかると思います。
まだ国内導入はされておらず、Amazon.co.ukから購入。もう慣れましたがベコベコの段ボールで届きました。
（2022/5/17追記）N5100モデルの国内販売が決定しました。自分が購入したものとは入出力やストレージの仕様が変わっているようです。詳しくはメーカーサイトをご覧ください。


UK仕様はプラグの形状が違います・・・も、もちろん知ってましたですわよ。
ACアダプター本体は100～240V対応なので、ここだけ市販の100V仕様のケーブルに交換すれば問題なく使えます。アダプター側は3pinの「ミッキー」タイプ。


エッジが立っていてカワイイというよりスタイリッシュ系ですね。こんなちっちゃいPCなら何台でも欲しくなります。
完全ファンレスで無音動作ですが、天板を放熱に利用しているようでかなり熱くなります。
後面のインターフェースは左からHDMI、DisplayPort、USB Type-C、2.5GbEのLAN、USB3.1×2、DC19V。DisplayPortはモデルによってLANやVGA、COMになります。Type-CのUSBはUSB-PDとして電源入力にも使えます。
（2022/5/17追記）国内モデルではUSB Type-CがminiDisplayPortに変わっています。


前面にはオーディオジャック、USB Type-C、USB3.1と電源スイッチがあります。


底面。さすが大手ASUS、しっかりした鉄板の筐体で好印象です。
小さいのに内部は拡張性の高い設計になっています。メモリーはDDR4のSO-DIMMが２スロット、ストレージはM.2（放熱板付き）に加え2.5インチのSSDも搭載可能です。


動作確認


購入したモデルはWindows 10 Proの海外版がインストールされていました。初期セットアップは英語で進める必要がありますが、問題なく日本語化できました。（画像はWindows Update後のため購入時とは異なります）


HWiNFOでCPU情報を取得してみました。
Celeron N5100は4コア4スレッドで、ベースクロック1.1GHz、ブースト時2.8GHz。メモリーは4GBシングルチャネル、SSDはNVMeの128GB。
（2022/5/17追記）国内モデルのストレージはeMMCの64GBに変わっています。



APU2のGX-412TCがデータベースになかったので、GX-412HCで代用しています。
N5100のマルチスレッド性能は以前のN4100とほとんど変わりませんが、シングルスレッド性能が大きく向上しています。とはいえ最新のデスクトップPC向けCPUと比べるほどのものでもありません。


圧倒的な低消費電力は変わらず。


こちらはシステム情報。LANコントローラはRealtek製です。
発熱がそれなりにあり、SSDがNVMe、セッティングもパフォーマンス志向になっているようで、全体の消費電力は以前のモデルほど下がらないかもしれません。

PC Mark 10のスコアです。

下は普段使っているマシン（Ryzen 5 3400GE）のスコア。比較するとWebは問題なし、ビジネスアプリは体感半分くらいで業務で支給されたら怒るけど家でなら使えなくもない感じ。画像処理や動画編集には、当然ゲームにも厳しいですね。メモリーの少なさもあってか、初回のWindows Updateは特に重かったです。


lightMPDは

lightMPDのx86_64版で動作確認がとれているハードウェアはLIVA ZおよびLattePandaです。lightMPDの公式サイトには、
「Liva、Lattepanda 以外の機種でもイーサネットコントローラに Realtek 8169PCIやIntel 82575/82576を使った機種なら動作する可能性はあります。（保証はできません）」
とあります。

lightMPD起動用USBメモリーの作成方法については冒頭でリンクしたブログをご覧ください。
USBメモリーをPCに挿入、BIOSでSecure Bootを無効化・起動順序をUSB優先に変更して再起動・・・しましたが動作せず。モニターに表示されるログを見るとLANコントローラの認識に失敗しているようで、最新の2.5GbE対応チップに互換性がないのかもしれません。残念。
USB接続のLANアダプターが使用できるとの情報を見つけたので、試してみたいと思います。

（2021/8/12追記）
LANアダプター追加によりlightMPDが動作するようになりました。BIOSで内蔵LANを無効に設定するだけ、設定ファイルの編集などは不要です。

搭載チップはRealtek RTL8153のものが使えるようです。


車載するなら

100V電源の普通のPCと同じで、ACアダプターを接続しても電源スイッチを押すまで起動してくれません。
電源が供給されたらすぐに起動するようBIOSの設定を変更できること。手の届くところにPCを置けない車載ではこれが条件となります。

ASUSのBIOSはGUIなんですね。ACアダプター接続で即起動することを確認できました。サイネージモード、あるいはキオスクモードとも呼ばれています。


消費電力測定

PN41のDCプラグは外径5.5mm／内径2.5mmのセンタープラスでAPUと同じでした。電源ラインにワットチェッカーをはさんで計測します。

プリインストールされているWindows10では、起動時のピークで13W程度


起動完了後は最小5W程度ですが、ディスクアクセス中は10W台に跳ね上がります。


ベンチマークアプリ（PCMark 10）を動作させると、平均6～11W程度で推移しますが、ピークでは12Wを超えることもありました。

（2021/8/12追記）
USB-LANアダプターによりlightMPDを使用すると、FLAC音源再生時で11W、DSD再生時は13W程度となりました。


これまでレビューした機種の中では、全体に消費電力は高めのようです。
それでもデスクトップPCとして見れば超低消費電力であることに変わりはなく拡張性も高いので、色々と使い道はありそうです。
・ファイルサーバー
・音楽サーバー（MinimServer、RockならRoonもいけるかも）
・Daphile
・仮想化基盤（ESXi）
などなど。遅いWindowsマシンとして使うより楽しいのでは？

（追記）ESXiを使ってファイルサーバー兼音楽サーバーを製作してみました。こちらもご覧ください。
仮想化オーディオサーバーの製作(1) (ESXi)
仮想化オーディオサーバーの製作(2) (TrueNAS/OpenMediaVault)
仮想化オーディオサーバーの製作(3) (MinimServer/Roon)


ずっとこのジャンルをウォッチしているのは、オーディオ用リニア電源の

UltraCap LPS-1.2 (UpTone Audio)
でPCを駆動してみたいからで、この定格（DC12V 1.1A）で動作し、lightMPDのDSD/PCMやサンプルレート変換をこなせるだけの性能を備えた「10ワットPC」が欲しいのですが、なかなか見つかりません。（電源が19Vの本機は最初から外れているのですけど。）
サーバーは前回作ったし、これさえあれば車載システム完成なんだけどなぁ・・・

Atomが終わったらファンレスのミニPCというジャンル自体が消滅してしまうのでは？という不安を抱きつつ、Jasper Lakeはまだまだ出始めなので旅は続きます。




ネットワークオーディオ関係の記事をまとめてみました。よかったらこちらもご覧くださいませ。
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