Intel NUC Kit DC3217IYE

Samenvatting voor mensen met weinig tijd
De Intel NUC DC3217IYE is een zeer compacte en stille computer met een Intel i3 dual core processor met hyperthreading en de snelste GPU die Intel ter beschikking heeft, namelijk de HD 4000. De voeding is zeer stil (maakt geen vreemde geluiden) en de fan van de NUC kan in de BIOS zodanig ingesteld worden dat deze amper hoorbaar is als de processor idle is, maar snel reageert als de processor ingezet wordt. De NUC biedt ondersteuning voor 16 GiB geheugen, een wifi kaartje en een mSATA SSD. Niet getest met games. Visuele UEFI BIOS is makkelijk upgradebaar, maar (in ieder geval) de oudste versie (0020) had een paar kleine minpuntjes. Prima in staat om 1080p materiaal af te spelen. Leuk stil systeempje als bijv. HTPC of desktop zolang je geen zware quad core processor of videokaart nodig hebt.

Onderdelen
In de doos bevindt zich de NUC DC3217IYE, een 19 V (65 W) voeding van FSP, een simpele handleiding, een vesa mount en 6 schroefjes, een Core i3 stickertje en nog een papiertje dat vertelt dat je sommige onderdelen nog zelf moet kopen en waar je o.a. de BIOS kunt downloaden.

Hoewel er een voeding is meegeleverd, moet je zelf nog zorgen voor een stekker. Hiervan had ik er nog een aantal, dus dat was geen probleem. De NUC zelf is ongeveer 11 cm bij 11 cm bij 4 cm. Zeer compact dus. De DC3217IYE beschikt over een Intel gigabit ethernet poort, 2x HDMI en 3x USB 2.0. Eén van de USB 2.0 poorten zit aan de voorkant van de NUC zodat je daar eenvoudig bijv. een USB stick in kan stoppen. Jammer genoeg heeft de NUC geen USB 3.0 poorten. Verder beschikt de NUC ook niet over een analoge 3.5 mm audio uitgang en kan audio dus alleen over de twee HDMI verbindingen geëxporteerd worden. Als je van plan bent om de NUC via HDMI aan te sluiten op je TV is dit echter geen probleem. Ik zelf gebruik de NUC als desktop, maar mijn scherm beschikt gelukkig over een 3.5 mm audio uitgang.

De NUC is eenvoudig te installeren: je prikt er één of twee DDR3 SO-DIMM geheugen latjes in, eventueel nog een wifi kaartje als je de rest van de wereld wilt mee laten genieten van je internet verkeer en nog een mSATA SSD. De beperkte verzameling hardware waar je uit kan kiezen om je NUC compleet te maken is dus beperkt, maar het voorkomt ook weer dat je maanden bezig bent met onderzoek en surfen in de pricewatch

Geluid
Als je de NUC voor de eerste keer aanzet en bijv. naar Fedora boot m.b.v. een USB stick, dan is ie vrijwel onhoorbaar. De temperatuur van de processor bevindt zich dan wel op een vrij hoge temperatuur van 73 C. De bovenkant van de NUC is dan behoorlijk warm en de zijkanten zijn tegen heet aan. In de BIOS kun je echter instellen hoe heet de processor minimaal mag zijn als deze idle is. Stel je de temperatuur bijv. in op 55 C, dan zal de BIOS de ventilator zodanig hard laten draaien dat de temperatuur zich ongeveer rond de 55 C bevindt. Verder kun je de minimum snelheid (duty cycle) instellen van de ventilator en de snelheid waarmee de ventilator reageert. Deze staat standaard op 8 %/C, maar dan reageert de ventilator te snel: druk je muis heen en weer bewegen zorgt er al voor dat de ventilator sneller gaat draaien. Stel je de response lager in, bijv. op 2 %/C, dan gedraagt de ventilator zich beter en reageert ie nog prima als je bijv. een programma gaat compileren. Ik heb in de BIOS de ventilator als volgt ingesteld: 58 C, 30 %, 2 %/C. De snelheid van de ventilator bevindt zich dan tussen ongeveer 2200 RPM (idle) en 3500 RPM (load). Het grootste bereik waar de NUC toe in staat is is iets van 1500 RPM tot pakweg 6000 RPM.

Update 2 augustus 2013: Het toerental van de ventilator kan verlaagd worden door er voor te zorgen dat het OS power management toepast op de SATA link. Dit kan in Linux met:

echo "min_power" >> /sys/class/scsi_host/host0/link_power_management_policy

Hierdoor wordt het toerental al snel 200 RPM lager terwijl (volgens hdparm -t) de sequentiële leessnelheid eigenlijk even snel blijft.

Sensoren
Via het pakket lm-sensors kun je diverse sensoren uitlezen, o.a. de temperatuur van de twee cores, de snelheid van de ventilator en de diverse voltages. Zorg ervoor dat je Linux kernel over de volgende twee opties beschikt:

CONFIG_SENSORS_CORETEMP=y
CONFIG_SENSORS_W83627EHF=y

/usr/bin/sensors laat zien dat het geheugen bijv. op 1.35 V draait. (De niet-mobiele 3e generatie Core processoren schijnen alleen 1.5 V te ondersteunen. Zie pagina 11 van de datasheet)

i3-3217U
In de NUC zit een i3-3217U processor met een TDP van 17 W. De processor beschikt over twee cores en twee virtuele cores d.m.v. hyperthreading. In de NUC kun je DDR3 SO-DIMM 1333 of 1600 geheugen prikken. Turbo boost is niet mogelijk en ook VT-d en AES NI ontbreken.

De processor ondersteunt wel VT-x. Met behulp van de pakketten virt-manager en virt-viewer is het prima mogelijk om dankzij KVM virtuele machines te draaien. Als host draai ik Hardened Gentoo (PaX + grsecurity) en omdat de processor 64-bit is, is virtualisatie met KVM zelfs mogelijk als je KERNEXEC en UDEREF aangezet hebt.

ZFSguru, Windows XP 32-bit, Linux Mint 14 draaien prima. KVM is niet echt geweldig met 3D en Linux Mint voelt dan ook enigszins traag aan over SPICE (soort VNC) (de shell gebruikt OpenGL). Ubuntu 12.10 liet zich wel installeren, maar wilde niet starten door de beperkte 3D support van KVM. Windows XP 32-bit draaide wel prima en filmpjes kijken op Youtube is best mogelijk. Ook onder Windows XP waren 3D games niet mogelijk.

mSATA SSD
De enige opslag mogelijkheid in de NUC is een mSATA SSD. Zelf heb ik gekozen voor een Crucial m4 van 128 GB (120 GiB). Hier op staat o.a. een LUKS (encryptie) partitie met daarin een ZFS pool. Aangezien ZFS geen TRIM ondersteunt ga ik niet allerlei benchmarks uitvoeren Wat ik wel kan vertellen is dat het lezen van een 13 GiB .mkv bestand via ZFS en LUKS ongeveer het volgende oplevert:

$ pv -perta film.mkv | dd of=/dev/null bs=1M
0:00:54 [ 226MiB/s] [ 226MiB/s] [==========>] 100%
0+24630 records in
0+24630 records out
12913207037 bytes (13 GB) copied, 54.4266 s, 237 MB/s

Als je voor EXT4 zonder LUKS gaat, zal deze snelheid vast hoger zijn.

Update 31 juli 2013: Met hdparm -Tt kan gemeten worden hoe snel data direct vanaf de SSD gelezen kan worden:

/dev/sda:
Timing cached reads: 8726 MB in 1.99 seconds = 4376.96 MB/sec
Timing buffered disk reads: 1204 MB in 3.00 seconds = 401.19 MB/sec

Verder is de autocompletion in de zsh shell ook instant. Met de snelheid zit het voor mij dus wel snor.

HD 4000
De HD 4000 is prima in staat om 1080p materiaal te decoden. Totem, die gebruikt maakt van het GStreamer framework, struikelde over de zwaardere scènes, maar aangezien Totem op een laptop met een ATI videokaart hetzelfde performance probleem vertoont, is dat denk ik een probleempje van GStreamer. Met mplayer doen al deze problemen zich echter niet voor. Tijdens een scène met heel veel knokkende agenten in een film met een vleermuis, bevindt de CPU load zich tussen de 30 % en 50 %. De snelheid van de ventilator tussen de 3300 RPM en 3400 RPM en de temperatuur van de twee cores tussen 62 C en 64 C. Getest met mesa-9.0.1 en xf86-video-intel-2.21.3.

BIOS
De NUC wordt geleverd met een visuele UEFI BIOS. Het eerste keer werkend krijgen van booten via UEFI kostte enige moeite. Grub 2 wilde zich via de Fedora livedvd niet installeren en ik Grub 2 eigenlijk toch te bloated vond, heb ik gekozen voor een andere oplossing. Dankzij deze link bleek het mogelijk te zijn om de aangepaste Grub legacy bootloader te installeren. Deze kan echter z'n configuratie bestand niet vinden waardoor je m.b.v. autocompletion zelf de kernel en initrd commando's mag intikken. Aangezien mijn Linux kernel zich kan voordoen als een .efi bestand, heb ik besloten om de hele bootloader er gewoon tussen uit te halen en direct m'n kernel te booten. Ik gebruik hiervoor het volgende commando:

echo "initrd=jouw-initramfs-bestand" | iconv -f ascii -t ucs2 | efibootmgr -c --gpt --write-signature --label "Linux 3.7.5" --loader "\\efi\\gentoo\jouw-vmlinuz-kernel.efi" --append-binary-args -

jouw-initramfs-bestand staat in /boot en jouw-vmlinuz-kernel.efi in /boot/efi/gentoo/. Ik voeg in mijn geval alleen een apart initrd argument toe. Een aantal andere argumenten heb ik al toegevoegd tijdens het configureren van m'n kernel.

/boot is de eerste partitie en van het type vfat (FAT-32). Als jij ook zonder bootloader door het leven wilt sla bovenstaande commando dan even op in een bestandje (Eventueel kan je nog op F10 drukken tijdens het POST scherm voor een lijst van boot mogelijkheden) Een andere mogelijkheid die je met UEFI hebt is om Gummi te gebruiken.

BIOS 0020
Na het UEFI debacle boot de NUC nu prima. Standaard werd de NUC met de oudste BIOS versie geleverd, 0020. Deze vertoonde een aantal kleine probleempjes: als je blind lukraak klikt op de schuifbalkjes van de ventilator instellingen, dan lopen deze balkjes vast en kun je ze niet meer bewegen totdat je reboot. Verder als je video optimization aanzet, krijg je i.p.v. een grafisch POST scherm een zwart scherm met witte tekst (dit is de bedoeling), maar daarna bootte de NUC niet, en ook het toetsenbord deed niks meer. Ik moest de power knop een hele tijd ingedrukt houden om weer een grafisch POST scherm te krijgen.

Het upgraden van de BIOS naar 0036 was verrassend simpel: download de .bio file en zet deze op een lege vfat (FAT-32) USB stick. Steek de stick in de NUC en reboot. Druk op F7 en kies dan het juiste .bio bestand. Na 3-5 minuutjes is het flashen klaar en reboot de NUC automatisch. 0036 schijnt volgens de release notes packet loss (ethernet poort) op te lossen en lijkt ook het probleempje met de schuifbalkjes in de BIOS op te lossen. (Video optimization bug niet getest) Echter met 0036 geeft de visual BIOS de lijst van boot devices niet meer weer (Wel nog te lezen en te schrijven via /usr/sbin/efibootmgr)

Conclusie
De NUC is een leuk klein en stil apparaatje. Veel stiller dan een aantal laptops die ik heb. Als je veel virtuele machines draait of games speelt is de NUC minder geschikt, maar voor surfen, muziek en video's, en development vind ik de NUC prima geschikt. Dankzij twee HDMI uitgangen kun je de NUC ook prima inzetten als desktop. Voor 400 euro (8 GiB latje + 128 GB mSATA SSD) is de NUC een prima systeempje. Als je een zwaardere processor of videokaart zoekt kun je beter voor zelfbouw gaan.

Update 2 augustus 2013: vermelding verlaging RPM ventilator d.m.v. SATA link power management
Update 31 juli 2013: vermelding leessnelheid via hdparm -t