純規の暇人趣味ブログ

首を突っ込んで足を洗う

Mini-ITXで4画面行けるGTX1060なマシンを組んだ

      2017/12/09    HimaJyun

これは自分の物ではなく家族の物なのですが、「4画面出来るPCが欲しい」という要望が出ました。

「でも置き場所がないから小さめで」とかいう無茶条件も付いてきたので、Mini-ITX+4画面可能なグラボで行くことにしました。その記録。

今日の主人公

小さくするだけならASRock DeskMini 110とかを使うのですが、「4画面」という要求がありますので他の手を考える必要があります。(DeskMini 110は出力が3あるが2画面までが同時)

小さく、かつパワフル。技術の進歩した今だから出来る事なのですが……じゃなかった、小さくする必要があるのでここは愚直にMini-ITXで行きます。

「行きます」とか至って当たり前のように書いていますけど、実はMini-ITXを使うのは初めてです。

サイズを考えながら慎重にパーツ選択。

一個一個紹介していきますよ、そこそこ長いのでパーツ紹介興味なかったら下まで飛ばしてね。

Lian-Li PC-Q33

ITXなのでケースから選択。Lian LiのPC-Q33を使用する事に。

ITXケースなので大きさの比較が必要ですよね!

といってもITXケースの標準を知らないので大きいのか小さいのか分かりませんが、このケースの特徴はメンテナンス性です。

こんな感じでパカっと開くんですよ。

過去にMicroATXで小ささを追い求めたが故にキッツキツになってるPCを触った事があるのでこれは良いと判断。

PCIスロットもしっかり2スロット分あります。

ASRock Z270M-ITX/ac

マザーは変態と蠱惑のASRock。の、Z270M-ITX/acで行きます。(別に何でも良かったけど、目に留まったのがこれだったので)

ITXです、小さい。

このマザーはIntel LANです。以前だとIntel LANであることを評価するんですけど、最近はIntel LAN搭載マザーも多いみたいなので特筆すべきってほどでもない……んだけど、そのLANが例によってASRockしている

はい、ここ変態ポイント。デュアルLAN

ただひたすらに笑うしかない。どう使えと言うのだ?OpenStackのComputeノードくらいしか使い道ないでしょ。

チーミング?10GbEのチップ載せた方が良いでしょ。

ちゃっかりWi-Fiも付いている、ターゲット層が意味不明だ。これはもはやルーター用なのでは?(片方のLANをONUに、もう片方をスイッチングハブ、Wi-Fiは親機化させる、的な?)

他のスペックは普通。CPUはLGA 1151、メモリはDDR4で16Gx2の32Gまで、M.2にも対応している。至って現代的だ、人権は得られる。

ITXという制約の中でASRockするにはどうしたら良いかを必死で考えた結果デュアルLANになった感がある。

Intel Pentium G4560

i3の市場を食い潰したため製造停止の噂が噴出したが、結局そのまま普通に売られてるHyperThreading付きのPentium G4560だ。
(イイカンジの写真がなかったので以前撮ったものを流用)

別にi5やi7でも良かったけど、無駄にしかならないので。

というか実は今回のパーツ構成はこのCPUを前提として成り立っている。何故かというと以前購入したまま未使用で放置していたから。(CPUから選ぶなら恐らく最安Ryzenを使う方向にしていたと思う)

クロックは3.5GHz、TDPは54W。

今回は不要だけど、ECCやAES-NI、RdRandもある。おそらくこれを載せたエントリーサーバーを想定したのだろう。

Scythe 虎徹 MarkⅡ(SCKTT-2000)

虎徹 MarkⅡ(SCKTT-2000)、略して言うなら虎てツー。

今回リテールクーラーはポイッてして、虎徹を使います。

いや別にリテールでも良かったんですけど、ポイッてします。(ITXという制約の中に巨大なクーラーを入れるのって、面白いじゃない?)

これ自体は定番だった虎徹のバージョン2らしい、ぶっちゃけ個人的にはリテールより静かで同じくらい冷えれば何でも良いけど。

Crucial D4U2400BMS-16G

CFD販売のCrucial=Micron製DDR4メモリ、D4U2400BMS-16G/Rです。

パッケージない方が綺麗に撮れるな。

安心と信頼のCrucial=Micron製メモリ。CrucialとCorsairって紛らわしいよね。CrucialがMicronだよ

メモリの品質に関してはセンチュリーマイクロの以下のツイートが参考になるかな?

今(2017/11/30)はメモリがめちゃ高いので、とりあえず最小限で行くことに。

自分のポリシー、「容量は載せられるなかで一番大きい物」に沿って16Gを1本。

というか普通の用途なら16Gで十分だよな。(自分自身は32Gのマシンを使ってますけど、プログラミングでメモリ確保が無限ループした時に30G近く食われた時くらいしか恩恵を受けた事がない)

MSI GTX1060 AERO ITX 3G OC

MSIのGTX1060 AERO ITX 3G OCです。ITXなケースに使える物が必要なので長さ約175mmのこのグラボを選択。
(いつも思うけどグラボの箱って無駄に仰々しい、箱って保管する人多いだろうしもう少しコンパクトで優雅なパッケージにしちくり)

4画面が欲しいだけなら1スロットでDVIx4出せる玄人志向の変態グラボ「GF-QUAD-DISP/4DVI/LP」もなくはないんですけど、HDMIとかの方が良いだろうし。

HDMI x2、DisplayPort x2、DVI x1(同時出力は4まで)

別にゲームをガンガンする用途ではないのでこれで必要十分、ゲームする人向けにはVRAMが6Gになった奴とかGTX1070の奴もある。

50℃以下の時にファンを停止する「Zero Frozr」付き、いわゆるセミファンレス。(過去にうるさいグラボに悩まされた事があるので、これのためにMSIを選んだ)

VR Readyです、どうでも良いですけど。

ADATA ASX8000NPC-256GM-C

ADATAのASX8000NPC-256GM-Cです。いわゆるM.2 SSDです。

(相変わらずAmazonがバカ高いので価格ドットコムのリンクも貼っておく)

実はこれ自体はASRock DeskMini 110に入れた奴なんですけど、DeskMini 110の方はサーバー用途でHDDを繋ぐので256Gは不要と判断。128GのSSDに載せ替えて、そっちにあったのをこっちに持ってきた。という訳。

M.2でMLCです。普通に使う分には256G+HDDなら十分かと。

Scythe 剛短3(SPGT3-500P)

以前メールサーバを組んだ時に使った剛短3、それの500W版です。

奥行きが短い。横幅の方が長い。

ITXですしスペースがないでしょうから、奥行きが短い+プラグイン式というこの電源がベストマッチ。

そして以前使用した時にかなり静かだったので、グラボのZero Frozrと併せてより静かにするためにこの商品を選択。

WD Green 1TB

お部屋に転がってた奴です。データ用です。

詳細は不明、転がってた奴なので。

組み立て

ブログエディタの文字数カウンタ曰く、ここまでで約3000文字あります。

という訳で長いパーツ紹介を経て、ようやく組み立てに参りましょう。

刺せる物を刺す

まずは刺すだけ系の物を刺していきます。

まずはCPU

次にメモリ。

1本の時はどっちに刺せみたいなのは書かれてなかったので、物理的に近い方(A1)に刺します。

いや、これネタじゃなくて半分マジですよ。光は遅すぎます。

光速が299,792,458 m/s、このCPUは3.5Ghz、速度=距離/時間と同じ要領で299,792,458/3,500,000,000=0.085654988

センチに変換、8.5654988、つまり光速を以ってしても1クロックで約8.5センチしか進めない訳ですよ。

(小ネタ、3桁区切りのカンマ、日本人的には「4桁で区切れよ」と思いますが、これがキロ/メガ/ギガに対応するというのは覚えておくと捗ります。つまり「G,00M,00K,000」という訳)

うん、A1とB1の物理的な距離とか数ミリだし誤差だな!

ちなみにこれはハードレベルの話であって、現実的にソフトレベルで言うとメモリが少々早くなったくらいではそう変わりません。

何故かって、そもそもメモリがクソ遅いですからね。(どこかの誰かさんがCPU=脳ならメモリは机だとか例えましたけど、現実には隣の家くらいあると思いますよ。計算が面倒なので検証はしませんけど、メモリは遅い、光も遅い)

(なのでシビアな性能が求められるようなプログラムを組む時はよく使うものがCPUのキャッシュに乗るようにメモリを配置したら早くなったりする訳)

メモリ蘊蓄が出たのでもう一つ、DDR4では端子の中央部が少し膨らんでいます。

これは刺す時に負荷を分散して軽くするため、DDR4はpinが増えたので仮に一直線だとめちゃんこ重い(らしい、一直線のDDR4なんか入手できないので実際どれくらい重いかは分からない)

余談が過ぎますね、さっさと刺しましょう。

M.2も刺します、容易い事ですね。赤子の手をひねるようなものです。

次は虎徹の取り付け

虎徹の取り付けに苦戦

「そもそもMini-ITXに虎徹みたいなデカいクーラー入るのかよ」ってなりますけど、どうやら今回使用するケースには使えるらしいのでやってみます。

まずはバックプレートを装着。

こういうパーツがあるので

穴の小さい方が下側になるようにセット

こういう金具を

セット!

次にヒートシンクを付けるのですが、先に全体のレイアウトを考えておきます。

マザーボードを仮に置いてクーラーのレイアウト調整

っと、テスト中に問題発生。虎徹がケースと干渉します。巷の記事では使えるらしいのに……

ヒートシンクを取り外して少し考えます。コーヒーは飲めないのでコーラを口にしながら……

ウチのがMarkⅡだからか?マザボのレイアウト的にCPUソケットが上すぎる?……いえいえ、答えは簡単でした。

虎徹は干渉を避けるためにヒートシンクをややズラした「オフセットデザイン」になっている。

その事は知っていたが、違ったのはその内容に対する認識。

単にメモリに干渉しないために前後にズラしているだけかと思ったのだが、どうやら斜めにズレている模様

分かりやすいように線を引いてみた。写真自体がまっすぐ綺麗に撮れていないので参考程度にしかならないが、オフセットデザインが斜めにズレているという事は伝わるはず。

すなわち前後を入れ替えると干渉しない。

問題なかった、焦った……。「ネットの記事は初期型使ってるけどMarkⅡでもイケるっしょw」とか適当なオススメをしたので干渉していたら言い訳が立たないんだ。

次に風向を考える。サイドフローなので、ふむふむ。

どうやらサイドフローの場合はCPUファンの風をヒートシンクに叩きつけ、熱を持った風をケースファンの排気に投げるのが良い模様
(雑な図解だけどニュアンスは伝わるよね?)

冷静に考えると、まぁそりゃそうだよなと。

レイアウトが決まったのでグリスをグリグリスリスリする。ちなみにヘラは使わない主義、指こそ至高である。(ヘラ持ってない)

うむ、我ながらよい仕事だ(ジガジサン~

ヒートシンクのフィルムを剥がす。これを剥がし忘れる奴が居るらしいのだが、ハッキリ言って信じられない。大丈夫か?疲れてるのか?

向きを間違えないように慎重にセット。被写体が大きくなってきた、他のものが写り込まないように写真を撮るのが大変だ。

ネジはファンを付けてしまうと一切触れなくなるので先に締めておく。少しずつ交互に締める模様。

でもってクーラーを取り付ける、ファンは風向の事を忘れずにね。

金具(ファンクリップ)を引っかけるだけ、怪我に気をつけよう。

なんだが……説明書の取り付け方が1コマの図解しかなく、これで理解しようとすると苦戦する。

という訳で、少なくとも説明書よりかは分かりやすい取り付け方を解説しておく。

まずは手袋を付けろ、指が惜しくなければ付けろ。

最初に、ファンの両側に金具をセットする。

まるでムカつく奴の耳を引きちぎるかのように引っ張りながらねじ込む。
(ヒートシンクの反対側に手をかけながら金具を思いっきり引っ張る)

カメラを持つ手が必要なので片方しか写していないが、実際は片側ずつ取り付けとか無理なので両手で両方同時に取り付けよう。

セット出来たらこんな感じになる。

そしてファンを接続。

本当はこの段階でテストでもした方が良いんですけど、気にせず組み上げちまいます。

ケースにバックパネルをセット

余談だが、ヤフオクによく出ているバックプレート欠品の単体マザー。

あれは一体どう言う状態なんだろう?普通に使えばバックプレートなんてまず無くさないよな……

考えても仕方ないのでマザーをイン。

流石にMini-ITXに虎徹は入るとはいえデカい。

まあ入れば何でも良いんだけど、他のパーツより虎徹の方が圧倒的にデカい。

グラボを刺す~電源を入れる

刺すだけなので特筆すべき点もなし。

ITX用の短めグラボだけど刺してみたら案外デカく感じる。

というかピッタリに近い大きさ、まぁ「4画面出せる事」が条件なので入りさえすれば何でも良い。

電源は何故か少々変わった入れ方になっている。

まずはパネルを外す。

外したパネルを電源にセットする。

電源を入れる。普通のケースは内側から入れるものなんだけど、このケースは何故か外側から入れる。

パネルを使って外側から入れるようにした意図は良く分からなかった。その方が楽だから?そうしないと入らない電源がある?

HDDの取り付けで悩む

このケースはHDDを「電源の横」と「前面のパネル」に付けられるようになっている。(その気になれば=熱を気にしなければ、そこそこ大量のストレージが付けられる)

電源の横は至って普通。

前面パネルに付ける時は、こんな感じでゴムとネジを取り付ける。

でもって、パネルに開いている穴にスライドしてセット。

何に迷うかって、そりゃあ、「どっちに付けるか」だよね。

前面パネルに付けた方がCPUクーラーの前になるので「ついで冷却」されそうなんだけど、電源横の方が振動とかケーブルの取り回し的には良さそう。

HDDの温度は寿命に直結するので(検証データなし、経験則)、CPUクーラーの前に配置してついで冷却だ!

と、思ってたんだけど、配線段階になってキビシイ事が判明したので最終的には電源横を選択。

(低回転数の2.5インチHDDとかなら前面パネルの方が向くと思う)

配線

メンテナンス性が高いこのケースでも面倒だったポイント。というか別のITXケースだったら配線出来なかったんじゃないか説ある。

1つめ、変態マザーはコネクタの配置まで変態。変な所にブザーとHD Audioコネクタがある。

グラボを取り外さないと物理的に作業できなかった。

ファンにケーブルが絡まりそうなので急遽余っていたファンガードを装着。

EPS12Vは虎徹の上から回した方が綺麗にまとまる。

各種ケーブルをチャチャっと接続。

USB3.0のケーブルが太くて硬くて無駄に長いのでやや取り回しに苦労。

メンテナンス性が高いとはいえ、少々配線スキルが必要か?

まぁとりあえず完成はした、次にベンチマークとテスト。

ベンチマークとテスト

ハイスペックを求める訳ではないので重要ではないが、どれくらいの性能があるかは把握しておきたい。

恒例のMemTest86、Cinebench、Windowsエクスペリエンスインデックス、CrystalDiskMark、UnixBenchの5本立て。

MemTest86

メモリテスト、杞憂だと思うが念のために。

問題ない

Cinebench

CPU/GPU性能測定のためにCinebench

CPUが378、GPUは92.99fpsだ。

別にゲームやエンコードに使う訳ではないので問題ない。

Windowsエクスペリエンスインデックス

全体のパフォーマンス測定のためにWindowsエクスペリエンスインデックスでの測定。

測定にはWin Score Shareを使いました。

上々、というか同じCPUなのにDeskMini 110の時より高い。

スコアは約9、未だにLGA 775で動いてるウチのサーバーって一体……?

CrystalDiskMark

CrystalDiskMarkは以前に測定したものがあるのでそれをそのまま載せておく。

HDDでRAID 10とかして速度を稼ぐ時代は終わった。

ちなみにウチのサーバー達はM.2はおろかSATA3(6Gbps)がないのでそもそもSSDが無駄になる。

UnixBench

今回はWindowsを入れるので関係はないが、指標の一つとしてUnixBenchを取っておく。

OSはUbuntu Server 16.04

まずはシングルコア

4 CPUs in system; running 1 parallel copy of tests

Dhrystone 2 using register variables       44559839.5 lps   (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone                     4223.4 MWIPS (12.0 s, 7 samples)
Execl Throughput                               2466.4 lps   (29.7 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks       1301157.3 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks          379289.4 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks       3090223.7 KBps  (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput                             2583844.2 lps   (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching                 269757.7 lps   (10.0 s, 7 samples)
Process Creation                              19569.7 lps   (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent)                  15912.4 lpm   (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent)                   4036.5 lpm   (60.0 s, 2 samples)
System Call Overhead                        4630453.3 lps   (10.0 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values               BASELINE       RESULT    INDEX
Dhrystone 2 using register variables         116700.0   44559839.5   3818.3
Double-Precision Whetstone                       55.0       4223.4    767.9
Execl Throughput                                 43.0       2466.4    573.6
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks          3960.0    1301157.3   3285.8
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks            1655.0     379289.4   2291.8
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks          5800.0    3090223.7   5328.0
Pipe Throughput                               12440.0    2583844.2   2077.0
Pipe-based Context Switching                   4000.0     269757.7    674.4
Process Creation                                126.0      19569.7   1553.2
Shell Scripts (1 concurrent)                     42.4      15912.4   3752.9
Shell Scripts (8 concurrent)                      6.0       4036.5   6727.4
System Call Overhead                          15000.0    4630453.3   3087.0
                                                                   ========
System Benchmarks Index Score                                        2178.7

マルチコア

4 CPUs in system; running 4 parallel copies of tests
Dhrystone 2 using register variables      117173569.5 lps   (10.0 s, 7 samples)
Double-Precision Whetstone                    18393.9 MWIPS (10.0 s, 7 samples)
Execl Throughput                              20838.1 lps   (30.0 s, 2 samples)
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks       1435632.3 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks          400815.5 KBps  (30.0 s, 2 samples)
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks       3895247.7 KBps  (30.0 s, 2 samples)
Pipe Throughput                             6852256.9 lps   (10.0 s, 7 samples)
Pipe-based Context Switching                1245399.2 lps   (10.0 s, 7 samples)
Process Creation                              57956.6 lps   (30.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (1 concurrent)                  35197.3 lpm   (60.0 s, 2 samples)
Shell Scripts (8 concurrent)                   4495.3 lpm   (60.0 s, 2 samples)
System Call Overhead                       10756583.0 lps   (10.0 s, 7 samples)

System Benchmarks Index Values               BASELINE       RESULT    INDEX
Dhrystone 2 using register variables         116700.0  117173569.5  10040.6
Double-Precision Whetstone                       55.0      18393.9   3344.3
Execl Throughput                                 43.0      20838.1   4846.1
File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks          3960.0    1435632.3   3625.3
File Copy 256 bufsize 500 maxblocks            1655.0     400815.5   2421.8
File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks          5800.0    3895247.7   6715.9
Pipe Throughput                               12440.0    6852256.9   5508.2
Pipe-based Context Switching                   4000.0    1245399.2   3113.5
Process Creation                                126.0      57956.6   4599.7
Shell Scripts (1 concurrent)                     42.4      35197.3   8301.2
Shell Scripts (8 concurrent)                      6.0       4495.3   7492.2
System Call Overhead                          15000.0   10756583.0   7171.1
                                                                   ========
System Benchmarks Index Score                                        5136.9

UnixBenchはCPUの性能に大きく左右される、過去のPentium G4560の時の結果とほぼ同じだ。

感想

この超長い記事をここまで読むとは……(約7000文字+写真60枚)

今回は「Mini-ITXで4画面」に焦点を当ててパーツ選びをした。

Mini-ITXなので苦戦するかと思われたが、ケースが良かった、普通のATXケースで裏配線するのとそう変わらない。

小さく、高性能だ。真空管で弾道計算していた時代とは違う。

余談:マルチディスプレイのススメ

「SSDを載せたら圧倒的に違う」みたいな意見は良く聞くが、「マルチディスプレイマジおススメ」はあまり聞かないのでここに書く。

ハッキリ言って、シングルディスプレイなんて「電卓置くのが精一杯のベビーチェア」でしかない。

電卓で計算して、一旦その電卓を片付けて、引き出しから書類を引っ張り出して……アレ?計算結果ってどうだったっけ?また電卓を引っ張り出して……

それをマルチディスプレイにすると、電卓を出したまま書類を記載出来る。

HDDからSSDに変えた時の驚きを10とすると、初めてマルチディスプレイにした時の驚きは25くらいはある

でもって、慣れてきたらこう言い出す「4画面とか足りね、6か8は要るな」と。

とにかくおススメなので、とりあえず余ってるディスプレイを繋いでみるとかやってみて欲しい。

最近はiGPUでも優秀なので普通にグラボなしで2画面くらいまでなら出せるし。

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