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[sourcephile-txt.git] / demandes_de_critiques / ddc9.machines.une_infra_de_dev.md

# Une infrastructure de développement pour Sourcephile
- Demande de Critiques: 9
- De: Julien Moutinho <julm+ddc9@sourcephile.fr>
- À: Sourcephile <equipage@sourcephile.fr>
- Révision: 1 (2020-03-13)
- Phase: Test

# Bilan approximatif
## Mentions possibles
- R: « À rejeter »
- C: « À clarifier »
- A: « À améliorer »
- T: « À tester »
- G: « À garder »

## Analyses des préoccupations
### [G] Pour l’indépendance
#### [G] Concernant les charges
- [G] julm: on est sur une dépense de ~350€ de matériel neuf ce qui 3 à 4 fois moins qu'un bon NUC avec un i7 de dernière génération. C’est un prix très correct.
#### [T] Concernant l’autonomie
- [T] julm: on a la main sur le matériel (le Celeron J4005 est cependant moins ouvert que le GX-412TC de l'APU2), et le logiciel (sauf le BIOS qui est d'American Megatrends).
### [T] Pour la science
- [T] julm: comme il s'agit d'une architecture x86_64 on peut mettre du NixOS, du Haskell et du PureScript sans nouveaux soucis. Il n'est pas certain que le CPU puisse être utilisé à pleine puissance avec la batterie actuelle. Cependant il offre une puissance de calcul légèrement supérieure à l'i7-620M de mon actuel X201.
### [T] Pour la production
- [T] julm: si le système ne convient pas ou plus pour du dév, il pourra être réemployer ou dédié complètement à l'infrastructure de production, d'autant plus que le DL10J et le disque NVMe sont neufs.
### [A] Pour l’essaimage
- [A] julm: rien de particulier pour favoriser l'essaimage.
### [A] Pour la coopération
- [A] julm: les machines sont fabriquées à l'autre bout de la planète dans des conditions sociales probablement déplorables.
### [A] Pour l’environnement
- [A] julm: c’est une machine très basse consommation (entre 5W et 17W, mais sans écran), comparé à mon actuel X201 entre (20W et 35W). Mais ça reste une consommation. Seulement une partie du matériel est du réemploi, le reste est du neuf.


# Explications
## Motivations
Chacun des 4 CPU de mermet (APU2E4) plafonne à 800MHz, cette puissance de calcul convient aux services actuellement en production, mais n'est pas propice aux tâches de développement, surtout que beaucoup sont mono-thread : attendre 2 min pour `hdevtools` ou 10 min pour `stack build` sur les programmes en développement, c'est pour moi une perte de temps et de concentration.

## Objectif
### Objectif minimal
Avoir une machine x86_64 assez puissante pour utiliser confortablement les outils de développement d'Haskell, Purescript et Nix.
### Objectif modeste
Avoir une machine auto-hébergée chez un.e proche ou à très bas coût dans une association
### Objectif honorable
Avoir une machine silencieuse et consommant suffisamment peu d'énergie.
### Objectif ambitieux
Avoir une machine utilisable chez moi, sur une batterie que je possède déjà.
### Objectif maximal
Avoir une machine qui ait peu de composants neufs, avec maximum de composants réemployés ou réemployables.

#### Écran
L'alimentation **doit** être en USB, et les données en USB ou HDMI sur un port différent.
L'écran **devrait** consommer en moyenne 5W et au maximum 10W, en 5V 2A USB-A ou USB-C.
Cela oriente vers une taille autour de 10 pouces.
Un captage tactile simple ou multi-points **peut** être supporté pour éviter d'avoir une souris (cela ne consomme en général qu'environ 0,1mA), mais nécessite généralement de l'indium (terre rare).
La résolution 1280x800 **devrait** être supportée.
Le constrate **peut** être aussi faible que 500:1, il ne s'agit pas ici de regarder des films, mais de coder et naviguer.
Le temps de réponse n'a pas besoin d'être très élevé comme pour des jeux vidéos, mais suffisant pour ne pas le remarquer lors de l'édition de texte, soit moins de 50ms.
La luminosité ne doit pas être à base de PWM, pour êviter les maux de tête.
Plusieurs angles d'inclination dans les modes portrait et paysage **devraient** être supportés.
Une fixation sur pied du type VESA **devrait** être supportée.

## Études
### RAM
> LPDDR3 and DDR4 use about the same energy under load, however LPDDR RAM can ramp down into a low power state faster and consume far less energy while there
- https://www.reddit.com/r/hardware/comments/5dimal/lpddr3_vs_ddr4_power_usage/da542as/

Il reste des problèmes de sécurité :
- https://www.vusec.net/projects/trrespass/

### SSD
- https://www.phoronix.com/scan.php?page=article&item=samsung-970-evo&num=1

### Bluetooth
- https://doc.ubuntu-fr.org/bluetooth_materiel-soutenu

### TDP
- AMD: https://www.gamersnexus.net/guides/3525-amd-ryzen-tdp-explained-deep-dive-cooler-manufacturer-opinions
- Intel: https://www.how2shout.com/what-is/what-does-tdp-mean-thermal-design-power.html

### CPU
#### Intel Core i7-620M
- https://en.wikichip.org/wiki/intel/core_i7/i7-620m
- CPU de mon ThinkPad X201, pour comparaison.
- Consommation électrique: entre 18W (powersave) et 24W (ondemand), mesuré par `powertop` pendant un `stress --cpu 4`, avec écran éteint.
- Année: 2010
- TDP: 35W

#### AMD Ryzen Embedded V1605B
- https://en.wikichip.org/wiki/amd/ryzen_embedded/v1605b
- Année: 2018
- TDP: 15W
- cTDP down: 12W
- cTDP up: 25W

#### Intel Pentium N4200
- https://en.wikichip.org/wiki/intel/pentium_(2009)/n4200
- TDP: 6W
- Frequency: 1100MHz
- Turbo Frequency: 2500MHz (1 core)

#### Intel Celeron J3455
- https://en.wikichip.org/wiki/intel/celeron/j3455
- Année: 2016
- TDP: 10W

#### Intel Celeron J4005
- https://en.wikichip.org/wiki/intel/celeron/j4005
- Année: 2017
- TDP: 10W
- Frequency: 2,000MHz
- Turbo Frequency: 2,700MHz (1 core)

#### Intel Core i7-7600U
- https://en.wikichip.org/wiki/intel/core_i7/i7-7600u
- Année: 2017
- Frequency: 2,800MHz
- Turbo Frequency:
  - 3,900MHz (1 core)
  - 3,900MHz (2 cores)
- TDP: 15W
- cTDP down: 7.5W @800MHz
- cTDP up: 25W @2,900MHz

#### Intel Core i7-7660U
- https://en.wikichip.org/wiki/intel/core_i7/i7-7600u
- Année: 2017
- Frequency: 2,500MHz
- Turbo Frequency: 4,000MHz (1 core)
- TDP: 15W
- cTDP down: 9.5W @800MHz

#### Intel Core i7-8565U
- https://en.wikichip.org/wiki/intel/core_i7/i7-8565u
- Année: 2018
- Frequency: 1,800MHz
- Turbo Frequency:
  - 4,600MHz (1 core)
  - 4,500MHz (2 cores)
  - 4,100MHz (4 cores)
- TDP: 15W
- cTDP down: 10W @800MHz
- cTDP up: 25W @2,000MHz

#### Intel Core i7-8665U
- https://en.wikichip.org/wiki/intel/core_i7/i7-8665u
- https://www.notebookcheck.net/Intel-Core-i7-8665U-SoC-Whiskey-Lake.416029.0.html
- Année: 2019
- Frequency: 1,900MHz
- Turbo Frequency: 4,800MHz (1 core)
- TDP 15W
- cTDP down 10W
- cTDP up: 25W

#### Intel Core i7-10710U
- Année: 2019

# Actions

## Ordinateur : Shuttle XPC Slim DL10J
- https://www.ldlc.com/fiche/PB00259273.html
- https://mitxpc.com/products/dl10j?_pos=3&_sid=997c6e4a6&_ss=r
- Intel Celeron J4005
- Seulement 8G de RAM (DDR4).

### Température
Dans une pièce à ~18°C et avec une cpufreq performance : ~45°C en idle et ~69°C en charge d'après `sensors`.

> [root@losurdo:~]# sensors
> acpitz-acpi-0
> Adapter: ACPI interface
> temp1:        +45.0°C  (crit = +95.0°C)
> 
> coretemp-isa-0000
> Adapter: ISA adapter
> Package id 0:  +45.0°C  (high = +105.0°C, crit = +105.0°C)
> Core 0:        +44.0°C  (high = +105.0°C, crit = +105.0°C)
> Core 1:        +44.0°C  (high = +105.0°C, crit = +105.0°C)

Contrairement à l'APU2, `sensors` ne retourne pas la consommation électrique.

### NVMe : Samsung SSD 970 EVO Plus M.2 PCIe NVMe 250 Go
- https://www.ldlc.com/fiche/PB00265389.html

Dans le BIOS il faut sélectionner PCIE pour le port M.2.
Malheureusement le DL10J ne sait pas encoe booter directement sur certains NVMe M.2, celui-ci en fait partie :(

> [root@losurdo:~]# nvme smart-log /dev/nvme0
> Smart Log for NVME device:nvme0 namespace-id:ffffffff
> critical_warning                          : 0
> temperature                              : 64 C
> available_spare                          : 100%
> available_spare_threshold                : 10%
> percentage_used                          : 0%
> endurance group critical warning summary : 0
> data_units_read                          : 1 445
> data_units_written                       : 6 277
> host_read_commands                       : 34 269
> host_write_commands                      : 278 531
> controller_busy_time                     : 0
> power_cycles                             : 85
> power_on_hours                           : 3
> unsafe_shutdowns                         : 73
> media_errors                             : 0
> num_err_log_entries                      : 2
> Warning Temperature Time                 : 0
> Critical Composite Temperature Time      : 0
> Temperature Sensor 1                     : 64 C
> Temperature Sensor 2                     : 75 C
> Thermal Management T1 Trans Count        : 0
> Thermal Management T2 Trans Count        : 0
> Thermal Management T1 Total Time         : 0
> Thermal Management T2 Total Time         : 0


### Spectre et Meltown
Tout est OK :
> sudo ./spectre-meltdown-checker.sh
> SUMMARY: CVE-2017-5753:OK CVE-2017-5715:OK CVE-2017-5754:OK CVE-2018-3640:OK CVE-2018-3639:OK CVE-2018-3615:OK CVE-2018-3620:OK CVE-2018-3646:OK CVE-2018-12126:OK CVE-2018-12130:OK CVE-2018-12127:OK CVE-2019-11091:OK CVE-2019-11135:OK CVE-2018-12207:OK

Toutefois certains de ces correctifs peuvent être inefficaces :
- https://arxiv.org/pdf/2008.02307.pdf Speculative Dereferencing of Registers: Reviving Foreshadow

## Bluetooth : TRENDnet TBW-107UB
Le Bluetooth permet de réutiliser mon clavier Keys-to-Go, que je peux utiliser sans déranger les personnes qui se reposent dans la même pièce car il est très silencieux.
- https://www.ldlc.com/fiche/PB00107707.html

## Alimentation : USB Power ZK-DP3D
Pour réutiliser la batterie Anker PowerCore 26800 que j’ai (capable de délivrer du 5V 6A, répartis sur 3 USB-A à 5V 3A max),
il faut un élévateur de tension USB 5V vers 12V ou 19V et supportant les 15W.

- 11e, https://www.thanksbuyer.com/adjustable-usb-power-supply-15w-usb-fan-speed-controller-cv-cc-support-fast-charge-zk-dp3d-63918
  - Attention : j'ai payé 3 exemplaires mais n'en ai reçu qu'un seul !

## Êcran : LP101WH1 10" HD
Je peux commencer par essayer de réutiliser ce modèle car j'en ai déjà un, cependant c'est un écran d'ordinateur portable, il n'a pas de fixations adaptées pour le tenir au bout d'un bras. J'improvise donc un support avec du carton.
- https://secure.reichelt.com/de/en/raspberry-pi-display-lcd-10-1-hdmi-lp101wh1-rpi-lcd-10-1hdmi-p191307.html

Il tire malheureusement 6W.

# Critiques
## Questions non-résolues

## Alternatives
### Enclosure
#### Akasa Plato X8
- http://www.akasa.com.tw/update.php?tpl=product/product.detail.tpl&no=181&type=Fanless%20Chassis&type_sub=Fanless%20NUC&model=A-NUC43-M1B

#### Streacom NC2 Fanless Chassis
- https://streacom.com/products/nc2-fanless-chassis/
- Format: Intel NUC

#### Streacom FC5 Alpha Fanless Chassis
- Format: Mini-ITX, Micro-ATX and Full ATX

### Ordinateur
#### Louer un espace en ligne
#### ASRock iBox-V1000
- https://www.asrockind.com/overview.asp?Model=iBOX-V1000
  - 500e, https://mitxpc.com/products/ibox-v1000
- CPU: AMD Ryzen™ Embedded V1605B (4 Cores/8 Threads – Base 2.0GHz – Turbo 3.6GHz - TDP 12-25W)
- Consommation: 12W-25W
- Stockage: M.2 jusqu'à 22x80 et SATA 2.5"

#### Viking D16 systems
- https://store.vikings.net/libre-friendly-hardware/the-server-1u
- ~1500€

- Micrologiciel: Various options based on a de-blobbed coreboot, 2 - 16 MB firmware images
- Processor/System Bus: 2 x Socket G34,  6200 series, HyperTransport™ Technology 3.0, 6.4 GT/s per link (triple link)
- Carte graphique: On-board (Aspeed AST2050 with 8MB VRAM) or PCIe expansion card
- Ports: Total Slots: 6 Slot Location 1: PCI 32bit/33MHz Slot Location 2: PCI-E x16 (Gen2 X8 Link) Slot Location 3: PCI-E x16 (Gen2 X16 Link), Auto switch to x8 link if slot 2 is occupied Slot Location 4: PCI-E x8 (Gen2 X4 Link) Slot Location 5: PCI-E x16 (Gen2 X16 Link) Slot Location 6: PCI-E x16 (Gen2 X16 Link), Auto turn off if slot 5 is occupied, For 1U FH/FL Card, MIO supported Additional Slot 1 : PIKE Slot for Storage expansion
- Core Logic: AMD SR5690, AMD SP5100
- Form Factor: SSI-EEB
- On Board: I/O1 x PSU Power Connector (24-pin SSI power connector + 8-pin SSI 12V + 8-pin SSI 12V power connector), 1 x Management Connector , Onboard socket for management card, 3 x USB pin header , Up to 6 Devices, 1 x Internal A Type USB Port, 8 x Fan Header , 4pin (3pin/4pin fan dual support), 2 x SMBus, 1 x Serial Port Header, 1 x TPM header, 1 x PS/2 KB/MS portBack I/O Ports1 x External Serial Port, 2 x External USB Port, 1 x VGA Port, 2 x RJ-45, 1 x PS/2 KB/Mouse

#### ASUS KPGE-D16
Assemblage DIY basé sur le Viking D16.

Achats :
- KPGE-D16, 224e+64e, https://www.ebay.fr/itm/ASUS-KGPE-D16-2UHS-Motherboard-2x-OS6386-CPU-with-heatsink-Fan-IO-Shield-/352941344143

Ressources :
- https://wiki.vikings.net/wiki/KGPE-D16
- https://libreboot.org/docs/hardware/kgpe-d16.html
- https://www.raptorengineering.com/coreboot/kgpe-d16-status.php

##### Micrologiciel
Coreboot ou Libreboot devraient pouvoir être installés avec un flasher CH341A pour SPI 25xx sur P-DIP8.

> Using a chip extraction tool for the swap, and making sure to clear my CMOS memory between each swap.
> Once you write coreboot.rom to your chip, remember to read it back out and do an md5sum against what you got back, to compare against your original file. This way, you can verify that the image did not get corrupted during the transfer.
> If you're coming from the original KGPE-D16's BIOS, you'll need to clear your CMOS (use the jumper, or just remove power and the CMOS battery and wait 5 minutes.)

Achats:
- Winchiphead CH341A
  - 6e, https://www.ebay.fr/itm/USB-Programmer-CH341A-24-25-Serie-Graveur-BIOS-Writer-SPI-Flash-de-bord-U6N2-/263081754209

Ressources :
- https://libreboot.org/docs/install/bbb_setup.html
- https://www.deityguard.org/flashing
- https://flashrom.org/Supported_hardware
- AMD family 10h support dropped by coreboot: https://www.reddit.com/r/coreboot/comments/dz0bkf/comment/f84ruo6

##### Ventilateur
- https://noctua.at/en/nh-u12do-a3
- https://www.dynatron.co/product-page/t757

Un ventilateur dure environ 5 ans. Le système peut être endommagé si le ventilateur n'est pas remplacé.

##### CPU
Opteron 6272, 2-2.4-3Ghz, 16 cores, family 15h, socket G34, year 2012, 32nm

- Supporte la DDR3 1600 ECC registered, en UDIMM ou RDIMM
- Supporte l'accelération de la virtualisation par AMD-V
- Supporte l'accelération du chiffrement par AES-NI

Achats :
- Deux vendus avec la carte KPGE-D16 d'occasion.

##### RAM
Kingston à éviter d'après libreboot.

Achats :
- 52e, 1x 8Go, DDR3 1600MHz, ECC registered, Crucial, https://www.ebay.fr/p/Ram-M%C3%A9moire-Crucial-Ct102464bd160b-8-GB-Ddr3l-1600-MHz-Pc3-12800/567387997?iid=293273368349

##### Alimentation
Les Opteron sont des CPU pre-Ryzen, le 6272 est annoncé comme nécessitant entre 80W et 115W, à comparer aux 15W à 25W du V1605B.

> It requires a 24 pin SSI motherboard power connector, and 2 independent 12V 8 pin SSI CPU power connectors

> Other things to keep in mind with SSI EEB motherboards is that you will most likely be using 2 x 8pin (EPS12V) server power connectors, which most consumer grade power supplies do not provide.

##### Enclosure
> SSI EEB will fit in an EATX case or bigger. Its dimensions are exactly 12 x 13 inches. However, not all screw holes will line up (usually 3 screw holes will not line up, depending on the exact SSI EEB motherboard you have). The corners line up and some intermediate ones do, and the motherboard should be held tight enough for most usage. But you may notice some motherboard bending due to the missing screws in other areas.

- ~200€, Nanoxia Deep Silence 5

##### Stockage
- Main Storage (SSD recommended)
  - Samsung EVO 860, 500GB, https://www.ldlc.com/fiche/PB00243244.html
- Storage HDD 2x Seagate BarraCuda.. 

#### System76 Thelio
- https://system76.com/desktops/thelio-b1/configure
- ~1000€, AMD Ryzen 3 3200G, 2x 8GB Dual Channel DDR4 @3200MHz, 1x 250GB NVMe (Seq. Read: 3500MB/s, Write: 2300MB/s)
- ~1600€, AMD AMD Ryzen 7 3800X (3.9 up to 4.5 GHz - 8 Cores - 16 Threads), 2x 8GB Dual Channel DDR4 @3200MHz, 1x 250GB NVMe (Seq. Read: 3500MB/s, Write: 2300MB/s)
- ~1635€, Intel i9 9900K (3.6 up to 5 GHz - 8 Cores - 16 Threads), 2x 8GB Dual Channel DDR4 @3200MHz, 1x 250GB NVMe (Seq. Read: 3500MB/s, Write: 2300MB/s)

> the Core i9 9900K and the Ryzen 9 3900X. Both are amazing CPUs that are very similar in price and have a good specialty; the 3900X is featuring 4 more cores and 8 more threads than the 9900K thus making it a gaming and workstation beast, beating the 9900K by as much as 50% in rendering/editing/streaming tasks all while consuming less power and producing less heat thanks to its superior 7nm production process. The 9900K though has a small edge in gaming performance that holds even if we overclock both CPUs to the max. 

#### System76 Meerkat
- https://system76.com/desktops/meerkat
- ~1000€, Intel i7-8559U (2.7 up to 4.5GHz – 8MB Cache - 4 Cores - 8 Threads), 16GB Dual Channel DDR4 at 2400 MHz, 250GB NVMe (Seq. Read: 3500MB/s, Write: 2300MB/s)

#### Talos™ II Entry-Level Developer System
- https://www.raptorcs.com/content/TLSDS3/intro.html
- CPU: IBM POWER9 (2017, 14 nm FinFET) https://en.wikipedia.org/wiki/POWER9
- >2500e
- Frais de port éĺevés.
- Architecture PowerPC (et non x86_64, bien supportée par NixOS et Haskell).

#### Onlogic CL210G-11
- https://www.onlogic.com/cl210g-11/
- Seulement 4G de RAM.

#### Intel NUC7CJYH
- https://www.notebookcheck.net/Intel-NUC-Kit-NUC7CJYH-Celeron-J4005-UHD-600-Mini-PC-Review.308466.0.html
- Intel Celeron J4005
- Seulement 8G de RAM (DDR4).

#### NUC8v7PNH
- Intel Provo Canyon 8th Gen NUC with i7 Processor
- DDR4.
- Pas de jack audio.

#### Intel NUC8CCHKR
- http://simplynuc.com/8CCHKR-full/
- Seulement 4G de RAM.

#### Intel NUC8i7INH
- https://www.intel.com/content/www/us/en/products/boards-kits/nuc/kits/nuc8i7inh.html
- Seulement 8G de RAM.
- LPDDR3.

#### Intel NUC8v7PNF
- https://simplynuc.com/8v7pnf-full/
- https://ark.intel.com/content/www/us/en/ark/products/199110/intel-nuc-8-pro-kit-nuc8v7pnh.html
- i7-8665U
- ~1000€
- Livraison mi-mai 2020

#### Shuttle DS77U7
- https://www.ldlc.com/fiche/PB00239089.html
- Dual-Core Intel i7-7500U
- Fanless

#### TranquilPC Mini Multi display PC
- AMD Ryzen™ Embedded V1605B (4 Cores/8 Threads – Base 2.0GHz – Turbo 3.6GHz - TDP 12-25W)
- N'a pas l'air de pouvoir inclure un disque 2.5"

#### Simply NUC LLMv6SQ (code named Sequoia)
- http://simplynuc.com/sequoia-v6-full/
- ~700€
- not fanless

#### Fanless Quad-Core ML100G-40
- https://www.onlogic.com/ml100g-40/
- ~700€

#### IB918
- AMD Ryzen™ Embedded V1000/R1000 SoC 3.5-inch Disk-Size SBC
- http://ibase-usa.com/english/ProductDetail/EmbeddedComputing/IB918

#### EmETXe-a10M0
- AMD Ryzen Embedded V1000 V1605B/V1756B/V1807B COM Express® Compact Type 6 CPU Module
- https://www.arbor-technology.com/gl/Product/Pro/Model/EmETXe-a10M0

#### BleuJour METAu
- https://www.bleujour.com/pc-embarque/meta-u/

#### Prime Computer PrimeServer Pro
- https://primecomputer.co/products/prime-server-pro/
- Prix abusés !

### Alimentation
- USB Power ZK-DP2F
  - 4e, http://www.icstation.com/adjustable-step-down-power-supply-module-fast-charging-cvcc-buck-boost-voltage-converter-p-13741.html
- USB Power ZK-DP2
  - 4e, http://www.icstation.com/mobile/adjustable-step-down-power-supply-module-cvcc-buck-boost-voltage-converter-with-shell-p-13463.html
  - 7e, https://www.tindie.com/products/icstation/15w-adjustable-step-updown-power-module-13452/
- VariPower-USB-700
  - 35e, http://www.etonnet.com/varipower-700.html
  - 35e, https://www.tindie.com/products/etonnet/varipower-usb-700/

Il serait également possible d'acheter une batterie avec USB-PowerDelivery et un sink négociant 12V :
- https://www.tindie.com/products/pier42/usb-c-pd-sink/

### Écran
- https://www.gechic.com/en-portable-monitor-onlap1306h-specification.html
 - 5V 1.6A
- https://www.gechic.com/en-portable-monitor-onlap1102e-overview.html
 - 5V 1.7A
 - https://www.gechic.com/en-portable-monitor-onlap1102e-overview.html
- Asus ZenScreen MB16AC (15,6 pouces, FHD, IPS) 
 - https://www.notebookcheck.biz/Courte-critique-de-l-ecran-Asus-ZenScreen-MB16AC-15-6-pouces-FHD-IPS.268242.0.html
- Elecrow Raspberry Pi Écran portable IPS 10,1" 2K 2560 x 1600