- 中古の 1L tinyminimicro PC は、ホームサーバー用途では Raspberry Pi 5 よりも CPU 性能、SSD/NVME、RAM 拡張性、価格の面で、より説得力のある代替になり得る
- 比較対象の HP Elitedesk Mini G3 800 と G4 705 は、それぞれ Intel i5-6500、AMD Ryzen 3 PRO 2200GE ベースで、どちらも 16GB RAM と SSD を搭載した状態で購入された
- Raspberry Pi 5 8GB 本体は約 €91 だが、電源、ケース、ストレージ、オプションの NVME HAT まで加えると、完成構成は約 €160 に近づく
- Geekbench 6 では Intel・AMD のミニ PC は Pi 5 よりシングルコアが 42〜62% 高速で、マルチコアスコアも Pi 5 の 1861 を上回る 3702、3343 を記録した
- Intel ベースの Elitedesk 800 G3 は Debian 12 と
powertop --auto-tune、モニター切断後にアイドル時消費電力が 3.5W まで下がり、Pi 5 と同程度の電力でより大きな余裕を提供する
中古 1L PC がホームサーバーの代替として浮上した理由
- Raspberry Pi には小型・低消費電力・安価なホームサーバー向けコンピューターという魅力があったが、Pi 4 までは性能が不足しており、Pi 5 でも SD カード性能の制約が残っている
- Pi 5 は NVME SSD を使えるが標準内蔵ではなく、別途 HAT が必要
- Raspberry Pi の供給不足をきっかけに代替探しが増え、servethehome.com の tinyminimicro ホームラボの流れが Dell Micro、Lenovo Tiny、HP Mini のような 1L 企業向けデスクトップに注目を集めた
- これらのミニ PC は新品価格は高いが、企業が古いモデルを大量に中古市場へ放出するため、大幅に割引された価格で購入できる
- 数年前のモデルでも Pi 5 より高速で、より多くの RAM を搭載できるため、ホームサーバー構成では体感差が大きい
比較対象ハードウェア
- 評価に使われた 2 モデルは HP Elitedesk Mini シリーズ
- AMD ベースのモデルはより安価だが、アイドル時消費電力は高い
- Intel モデルはアイドル時消費電力の面で Raspberry Pi 5 と直接競合できる
- 両モデルともディスプレイ出力用の固定 DisplayPort 2 基と、構成可能なポート 1 基を備え、構成可能なポートは DisplayPort、VGA、HDMI にできる
- 両モデルともソケット式 CPU を搭載しているようで、このフォームファクターでは選択肢は限られるが、アップグレードの可能性がある
Raspberry Pi 5 の実際の構成コスト
- Raspberry Pi 5 8GB モデルは約 €91 で、AMD ベースのミニ PC の基本構成価格とほぼ同程度
- 実利用には本体以外の構成品が必要
- 電源: €13
- ケース: €11
- SD カードまたは NVME SSD: €10〜€45
- NVME HAT: €15、任意だが比較をより公平にするには必要
- Pi 5 の完成構成が税と送料込みで約 €160 に近づくと、AMD ベースの 1L PC のほうが安価で、なおかつ強力な選択肢になる
- 比較は新品の Raspberry Pi と中古ミニ PC の比較なので、中古購入を受け入れられるかが重要な判断基準
- AMD ベースのミニ PC の基本価格には外付け電源アダプターと 256GB NVME ストレージが含まれる
性能比較
- Geekbench 6 の結果では、2 台のミニ PC はいずれも Raspberry Pi 5 より高いスコアを記録した
- AMD Ryzen 3 PRO 2200GE: シングルコア 1148、マルチコア 3343
- Intel i5-6500: シングルコア 1307、マルチコア 3702
- Raspberry Pi 5: シングルコア 806、マルチコア 1861
- Intel i5-6500T CPU は AMD Ryzen 3 PRO よりシングルコアで 13% 高速
- Intel と AMD のプロセッサは Raspberry Pi 5 よりシングルコア性能が 42〜62% 高速
- これらのミニ PC は Apple M2 や Intel i9-13900K のような最新ハードウェアには及ばない
- ホームサーバーの観点では、Pi 5 より高い CPU 性能とより大きな RAM 容量が、より大きな余裕を生む
ストレージと I/O
- Raspberry Pi の最大の制約の一つは SD カードストレージ
- A1/A2 等級の SD カードを買っても、同じような価格でより大容量かつランダム I/O 性能に優れた SATA または NVME SSD を購入できる
- Pi 5 は NVME SSD が標準ではなく別途 HAT が必要で、オンボード NVME 非対応が弱点として残る
- Intel ベースのミニ PC には専用マウンティングブラケットに SATA SSD が取り付けられており、そのブラケットには下側の NVME ストレージを冷却する小型ファンも含まれていた
- AMD ベースのミニ PC には NVME SSD が搭載されていたが、SSD マウンティングブラケットはなかった
- 両システムとも SATA SSD、80mm NVME SSD、WiFi カード用 2230 スロットをサポートする
- WiFi スロットを追加 NVME SSD 用スロットに変えるアダプターもあり、800 G3 では選択肢になり得る
騒音とアイドル時消費電力
- 両システムはアイドル時にはほとんど聞こえない程度だが、音に敏感な人は気づく可能性がある
- AMD システムは最大負荷時にはかなりうるさくなるようで、Intel システムも最大負荷では騒音が大きくなるが、Mac Mini に近い性格でより耐えやすい
- Intel ベースの Elitedesk 800 G3 はアイドル時消費電力を 3.5W まで下げることができた
- Windows 10 の代わりに Debian 12 をインストールすると、アイドル時消費電力が 10〜11W から約 7W に低下する
apt install powertop 後に powertop --auto-tune を実行すると約 2W 削減される- モニターを切り離してヘッドレスで実行すると約 1W 削減される
/etc/rc.local に powertop --auto-tune を入れ、実行権限を付与する必要がある
- AMD ベースの Elitedesk 705 はアイドル時消費電力を 10〜11W まで下げられたが、手順は厄介だった
- プリインストールされた Windows 11 とモニター接続状態では約 11W だった
- Debian 12 インストール後はアイドル時消費電力が 18W に上がった
- 原因は統合 Radeon Vega GPU だった
- BIOS を UEFI のみ使用するよう設定し、UEFI で Debian 12 を再インストールしたうえで
apt install firmware-amd-graphics が必要
- レガシー BIOS モードで起動すると AMD Radeon ファームウェアがロードされない
- AMD システムも
powertop --auto-tune とモニター切断まで適用すると、約 10W のアイドル時消費電力に到達する
- 10〜11W のアイドル時消費電力はホームサーバー用途には十分に良い水準で、最も安い選択肢を望むなら AMD システムも有力候補になる
仮想化、起動、リモート管理
- Debian 12 の標準 KVM で複数の仮想マシンを作成し、性能は十分に適切だった
- 起動時間は電源ボタンを押してから SSH 接続できるまでの時間として測定された
- Elitedesk 800: 17 秒
- Elitedesk 705: 33 秒
- どちらの時間にも Debian 12 標準の GRUB 5 秒遅延が含まれる
- Intel AMT/ME は、企業向けデスクトップでリモートのアウトオブバンド管理を提供する技術
- ホームラボでは興味深い機能になり得るが、不要なら AMT/ME は無効化したほうがよい
- AMT/ME にはセキュリティ脆弱性の履歴があり、信頼できるホームネットワーク内では大きな問題ではないかもしれないが、注意が必要
- AMD ベースの Elitedesk 705 には同等のリモート管理機能はないようだ
代替案と物理構成
- ここで扱ったモデルは特定の価格帯を基準に選ばれた古いモデル
- Lenovo、HP、Dell のより新しいモデルは、より高速でコア数の多いプロセッサを搭載するが、通常は価格もかなり高い
- より強力、またはカスタマイズ可能な低消費電力小型 PC が必要なら、中古の NUC フォームファクター PC も検討できる
- AMD ベースの Elitedesk 705 G4 は上面が閉じているため、別のミニ PC を上に積み重ねられる
- Intel ベースの Elitedesk 800 G3 は上面に通気孔があるため、上に別のミニ PC を載せると CPU ファンの吸気を塞ぐ可能性がある
- 底面の足部分は VESA マウントの役割も持ち、4 つのネジ穴があるため、ネジを入れて下の機器が呼吸できる空間を作るスタンドオフのように使える
最終評価
- 中古の 1L tinyminimicro PC は、Raspberry Pi 5 よりホームサーバーまたはホームラボサーバーの役割に適している
- 差を生む要素は CPU 性能の向上、内蔵 SSD/NVME 対応、8GB を超える RAM 拡張、中古市場価格
- Raspberry Pi には依然として、低消費電力と GPIO ピン利用可能性という利点がある
- 実際に、低消費電力と GPIO ピンを活用して太陽光発電の状態表示を行うブログは Pi 4 でホストされている
- Raspberry Pi が大幅に安くなり、より強力にならない限り、ホームサーバーとしての魅力は中古 1L PC と比べて弱まる
1件のコメント
Hacker Newsの意見
Raspberry Piはもはや教育・趣味向けの低価格な使い捨てコンピュータではなく、製品の中に十分サポートされたメインラインLinuxを組み込みたいメーカー向けの開発キットに近い
価格が500ドル以上に上がらない理由は、財団が趣味市場を通じてオープンソースBSPを作成・維持させる必要があるからだ。その支援がなければRPiも、すでに混み合っている市場にある、サポート不足のボードの一つになっていただろうし、PiのメインラインLinuxサポートが優れている分、電子エンジニアはもっと高い価格でも払う価値があったはずだ
Linuxサポートがまずまずで価格も悪くないボードがあり、プロセッサベンダーがチップ販売の経路と見て直接サポートするケースも多かった
Broadcomは数量が小さいためこの市場に関心がなかったが、この用途に合うCPUの在庫を大量に抱えており、Broadcomのエンジニアたちがその余剰在庫を使うためにRaspberry Piを作った。事実上、最も高価な部品を無料で得られたため、初期のRPiは価格性能比で他のシングルボードコンピュータを圧倒し、多くのメーカーを市場の外へ追いやり、趣味ユーザーの流入によって市場自体も大きく拡大した
5〜10年前にBroadcomとの優遇取引はなくなり、今ではRaspberry PiもBroadcom SoCを他社と競争して買わなければならない。2020年の半導体不足時にはBroadcomの交渉力が非常に強く、現在のRaspberry Piの価格は特別ではないが、ブランドとコミュニティは依然として握っている。その土台には、反競争的と見なされる余地のある行為もあった
Model 1Bの後継をRaspberry Pi Zero 2Wと見れば15ドルなので、むしろオリジナルより安い
Raspberry Pi 5の基本モデルは60ドルからだが、仕様があまりに違うため直接比較には大きな意味がない
ただし4Bの1GBモデルが終売になっていたことは知らなかったので、現在の4Bの開始価格は2GB版基準で45ドルと見るべきだ
Raspberry Pi Zero 2 Wは1GHzの64ビットクアッドコアCPUと512MB RAMで15ドルで買える
だとすると、今でも元のモデルとあらゆる面で同等かそれ以上のRaspberry Piシングルボードコンピュータをより安く買えるように見えるが、何か見落としているのか気になる
https://github.com/raspberrypi/linuxのコミットを数ページ眺めても、Raspberry Pi組織の外から来たコミットはほとんど見当たらず、マージされたPRも数件程度に見える。単に自社製品のサポートを非常にうまくやっているように見える
以前のモデルのきちんとしたメインラインサポートはRPi財団ではなく第三者が貢献したもので、財団は自分たちのカーネルフォークにしか関心がないように見える
すべての機能を使うには、最近の多くのモジュールと同じく、依然として財団のカーネルを使う必要がある
それに500ドルというのは大げさすぎる。それよりずっと安いモジュールや小型ボードも多く、十分なサポートを提供し、完全なx86-64 CPUを搭載した製品も多い
Raspberry Piボードが実は500ドルのプレミアム製品で、何らかの理由で割引販売されているというより、他のボードやモジュールとの価格が均衡点に近づいていると見るほうが妥当だ。250ドルでもRaspberry Piを買う人はほとんどいないだろうし、500ドルならなおさらだ
Piには露出したピンと関連するハードウェア機能が多く、それが設計の本質的な一部だった
私が電子工学に再び関心を持つきっかけになったのもそこだ。どんな比較でもGPIOとハードウェアインターフェイスを含めるべきで、Piはそもそも単なるコンピュータになるためだけに作られたわけではなかった
一般的なコンピュータのように使うのは愚かに見える。残念ながら世代が進むほど、Piは現実世界側よりもコンピュータケース側へ移っているように感じる
Home Assistantや他の計算処理だけを動かすためにPiを買う人もいる
特にGPIOピンで、太陽光の統計を表示するLCDディスプレイと、インバータをオン・オフするリレーを駆動している
Piが必要ない場所では、こうした代替品は素晴らしい
何年もの間、「マイクロコントローラが必要だったのにそれが何なのか分からずPiを使った」とか、「Dockerイメージ1つで十分だったのにそれを知らずPiを使った」というケースをあまりに多く見てきた
Piはこの2つの組み合わせが必要なときに本当に有用だ。それ以外では、実際に必要としている人たちの価格を押し上げているだけで、そういう人たちの中には良い用途があるのに買えないケースもあった
PicoとPi Zeroには使い道がありそうだが、大きなPiの性能は低すぎて、ディスプレイ付きの組み込みコンピュータや汎用コンピュータとしてはかなり中途半端だ
プロジェクトの95%は小さなCプログラムとマイクロコントローラで足りたのに、代わりに完全なOSとPythonを使っていた。本当に苛立たしかった
よくまとまっていて、シンクライアントも検討する価値がある
Fujitsu Futro s740 のようなモデルはファンレスで、アイドル時の消費電力はわずか3〜4W、HEVCのハードウェアエンコードが可能で、最大16GBメモリとNVMeドライブに対応している。良い概要はこちら: https://github.com/R3NE07/Futro-S740/blob/main/README_EN.md
似た代替として Dell Wyse 5070 もあり、32GBメモリとデュアルチャネルに対応している: https://github.com/pflavio/Dell-Wyse-5070-Home-Server/wiki
こうしたものは eBay で中古なら60〜80€程度で買える。150€程度なら AliExpress で、同じように低いアイドル電力で最大性能ははるかに高い Intel N100 ミニコンピューターを新品で買える
物理的なサイズはケース付きの Raspberry Pi より小さく、性能は RPi5 の2倍以上ある。完全な x86 ソフトウェア互換性もあり、コンセント側で測ったアイドル時消費電力は約4〜5Wだった
用途に完全に依存する
目標が高い計算性能と接続性なら、中古ミニPCや新品の N100 が明らかな選択肢
GPIO が必要なら Pi が明らかな選択肢
結局、N100システムを複数台と Raspberry Pi を1台使うことになった
ファイアウォール用途に使えるデュアルNIC、最大48GB DDR5、複数のSATAポート、M.2ポートなどがあり、完全に無音で消費電力も非常に低い。モデルによって新品が$125〜$175程度
以前の H2 シリーズを3台使ってみたが、本当に気に入っていた
1.https://ameridroid.com/products/odroid-h4-h4-h4-ultra
マイクロコントローラ機能をより低コストで維持でき、異なる2つのアーキテクチャで2つのOSを管理する必要もない
USB GPIOモジュールは非常に多く、USB GPIOを焼いてしまっても交換はずっと簡単
消費電力と熱は重要な変数だと思う
Pi が1L PCに対して魅力的だった理由の1つは消費電力だったが、N100 がその構図を変えた
こういうミニPCを使う魅力があまり見えない
古い中古の電源アダプタを使わなければならないという点だけでも気が進まない
Pi には多くの利点がある。電源アダプタが死んでも数秒で新しいものを注文でき、待っている間はノートPCの充電器や別の予備充電器を使える
供給不足はつらかったが、今は解消された
最後に作ったイメージは Raspberry Pi 1 に入れても問題なく動作した。こうした 汎用性 はなかなか真似できず、自宅でイメージをテストしてから、地球の反対側にいる誰かにインストールしてもらうこともできる
私にとって Pi の核心は、必要な場所に置けること。テレビの横でもどこでも取り付ければいい
ホームサーバーならもっと強力な機材を勧めるし、古いデスクトップはどんなミニPCやPiより良いかもしれないが、より大きく消費電力も多い可能性が高い
NVMeを付けた Pi5 も動くし、趣味のホームサーバーとしては悪くない。私の見方では、ミニPCのニッチはほとんどない
ただし最大効用が目的ではないかもしれないし、趣味なのだから楽しいことをすればいい。低消費電力PCをいじること自体も十分な理由になり得る
それでも Pi とこうした比較はあまり筋が通らないと感じる
Raspberry Pi はこの点をしくじったと思う。この価格帯ならバレルジャックを使うか、USB-PDをきちんとサポートすべきだった。後者なら広い電圧範囲でも動作できるので多用途に向いているはずだが、小さな安価なESPボードでもできることを、かなり高価な Raspberry Pi がなぜできないのか分からない
どんなノートPC用電源でもその HP の機器で動作し、他の電源アダプタと同じくらい簡単に入手できる
Pi で最悪なのはSDカード。ブート用としては本当に最悪のインターフェースで、極めて不安定。カーネルのバグのせいで、システムをSDカード上に置くと非常に不安定になることもある。ただしこれは Pi の問題というより Linux 側の問題に近い
最近 RPi 5 に NVMe HAT を付けたが、実際に動作するドライブを見つけるのにかなりの「楽しみ」を味わい、お金も時間も余計にかかった。ようやく動かしたと思ったら、数日後にランダムに死んだ。その時間とお金があれば N100 ミニPCを買った方がよかった気がする
電子工作を少し試す用途なら Pico や STM32 の方が理にかなっているように思う。RPi GPIO は処理性能を活かすような作業には制約が大きすぎる。そのピンでリアルタイム動作やDMA、1〜100MHz級のカスタムプロトコルをサポートするディストリビューションがあるのかも分からない
特に8GBモデルやケースなどを考えると、$150〜$200で SATA や M.2 SSD などに対応する低価格の Intel PC を買え、こうしたストレージは Pi では接続するのがより面倒
小さなアパートに住んでいる、または騒音に敏感なら、Piや新しいファンレスN100システムは今でも検討に値する
eBayで小型のLenovo i5-6500システムを買ったが、価格あたりの性能は素晴らしい一方で、周囲の騒音が小さくなると、かすかな高周波音が聞こえる
サイズとコストを最適化する製品では、音響面の出力は大きな考慮事項ではないだろうから、当然でもある
ニックネームも似ているので、そういうこともある
ファンが常に回っており、静かな部屋でははっきり聞こえる。BIOSにはRPMをオフにしたり下げたりするオプションがなく、ソフトウェアのセンサーからもファンは見えず、ファンを外したり低電圧で回そうとしたりすると、マザーボードがパニック状態になって起動しない。結局売ってしまった
それ以外は良い機材。誰かがBIOSをハックしてファン保護機能を取り除けるといいのだが
そろそろアップグレードの時期で、おそらくファンレスN100ベースのmini-ITXにすると思う。こうしたシステムは、ファンを気にしないとしても、Raspberry Piや再利用したオフィス用PCの優れた代替になる
こうした古いPCを使うつもりなら、SpectreとMeltdownの緩和機能をオフにするとよい
さらにBIOS/UEFIでCPUマイクロコードも削除し、ソフトウェアでマイクロコードがロードされないようにする必要がある
きちんとやれば性能向上は大きく、ホームラボにはこうした緩和機能は必要ない
自宅の机とクローゼットには、Raspberry PiとHP EliteDeskミニPC / NUCが混在している
記事に出ている写真と文字どおり同じHP EliteDeskも持っていて、近くのNATO基地で退役したEliteDeskを3台買った。工場出荷状態にリセットされており、ハードディスクはなかった
EliteDeskの利点はARMではないこと。ARM向けにコンパイルされておらず、イメージ形式でしか配布されていないものを実行する必要があるときに役立つ。ほかの方法もあるだろうが、そういう場合は単にEliteDeskで動かしている
Raspberry Piの非常に明白な利点は、ファンがないこと。私にとってこれは本当に大きい。メインPCがかなり静かなので、EliteDeskを起動するとファン音が聞こえる。普段はPlexサーバーをEliteDeskで動かすが、ストリーミングするときだけ電源を入れ、それ以外の時間は切っている
PiではCPUをあまり必要としないサーバー、たとえばunbound DNSサーバーのようなものを動かしている
両者は排他的ではなく、相互補完的になり得る。どちらか一つを選べと言われたら、それでもたぶんPiを選ぶと思う
ファンなしで動かせる特殊なケースを探さない限りそうで、このブログをホストしているPi4はファンレスで動かしているが、今も問題なく動作している
新品と中古品の違いについては触れられているが、この比較ではかなり核心的な点だ
60ドルのボードが300ドルのPCより能力で劣るのは当然。コスト差は主に、より良いCPU、より良い入出力、より多いメモリといった比較項目から来ており、払った分だけ得られる仕組みだ。中古市場では掘り出し物を見つけられることもある
Piはエコシステム、ファンレス設計、新品デバイスとしての価格という点で優れている
付け加えると、ESP32/ESP8266が、接続性とGPIOを必要とするホビー領域の多くを持っていった。単一用途のシナリオの大半には十分速い3ドルの開発ボードだ
私の住む地域ではPiがもう簡単に手に入らなくなったので、Piは諦めた。そしてESP32ボードは単純なGPIO+Wi-Fi接続には完璧だという点には同意する