PWM - ファン速度制御はバグ?それとも仕様?

こんにちは。

新品の TS-h2477AUX NAS で PWM(パルス幅変調)の速度調整をしようとしているのですが、ちょっとわかりづらいので、うまく理解できていないかもしれません。説明させていただくので、どうぞお付き合いください。

Settings / Hardware / Smart Fan の画面では、速度を自動モードか手動モードで設定するオプションがあります。
私は手動モードにして、スライダーが 1-100% になっています(0% にはできないのは良いことで、うっかり完全にファンをオフにできないので安心ですね :))

この NAS には、80x80x38mm の SUNON ファンが 4つ付いています( DC FAN-80x80x38 | Sunon Inc. )、最大回転数は 14,000 rpm(はい、14k :)))。めちゃくちゃうるさいです(デフォルトの 20% でも、まるで電動芝刈り機や大型ドローンがオフィス/部屋で動いてるような音です :)))。でも気になるのは、スライダーの数値やパーセンテージが実際の動作と合っていないことです。

仮にファンの最大速度が 14,000 rpm なら、手動モードでスライダー 1% は 140 rpm になるはずですよね?でも QNAP ソフトは 3,250-3,400 rpm と表示しています(全ファンで同じではないですが近いです)。そして見た目や音からも、明らかに 140 rpm よりずっと速く、実際には 3,250 rpm という表示は正しそうです。つまりこれは 24% に近い速度で、1% にはほど遠いはずです。
20% にすると 4,500-4,700 rpm になりますが、これもざっと 33%くらい。

そこで質問です:QNAP の開発チームに、ファンカーブ制御をもっと正確にできるように、ファームウェアやソフトウェアを改善してもらう方法はありますか?

はい、これはエンタープライズ向けサーバー機器として扱われています(自分の感覚だとエンタープライズはもっと高度な RAM/CPU を想定しますが :)))、そしてこのカテゴリではノイズや dB を気にする人はほぼいません(専用のラックルームがあるので)が、それでもスライダーがほとんど役に立たないくらいなら、もっと正確にしてほしいです。

NAS を別部屋に置く余裕はないです(TB容量は必要なので、もう 8-Bay NAS では足りず「卒業」しました :)))、オフィスの 42U ラックに設置しているので、音が重要なんですよね :slight_smile:

正直、この 4U ケースには 120mm や 140mm ファンを採用するべきだったと思います。「80mm だけ」なのは、2U・3U・4U NAS で同じファンを使って設計の単純化(あるいは単なる手抜き? :)))のためでしょう。

こちらが該当画面のスクリーンショットです。

ありがとうございます。

あなたの投稿や理由には特に異論はありませんが、自動設定があなたのニーズに合わない理由は何かありますか?私は便利だと感じています。必要なときには風量が増えて、使っていないときには静かになりますし……。

昔のフォーラムにその話題があったと思います。

こういった小型ラックマウントファンは、ブレードが小さいため低回転だと静圧が足りず、あまり回転数を落とせません。そのため基本的にすごくうるさくて高速です。

ラックマウント機器は職場環境には絶対に置くべきではありません。私は何年間もHPのラックマウントスイッチの隣で作業したことがありましたが、正直気が狂いそうでした。

みなさん、こんにちは。

返信ありがとうございます :)。

@dosborne 理由についてはちゃんと説明したつもりでした(明らかにできていなかったですね :))。

自動モード(こちらも試してみました)では、rpmは「静音モード」でも手動モード1%でもほぼ同じ3300〜3400rpmなので大きな違いはありませんでした。手動モード1%では-1dB程度の違いなので、結局今は自動モードにしていますが、本当は手動モードで10%(約1500rpm)に設定したかったんです。でも、このスライダーやソフトウェアカーブではそううまくいかないのが一番の不満です :slight_smile:

@dolbyman
残念ながらラック用の別部屋はなく、オフィス内に置くしかないのでそれは変更できません :)。

オフィスの室温は24°Cです(複数のGPUレンダリングマシンがあるので、4月から11月までは常時エアコンを稼働させています。冬だけは窓を開けて冷気を入れ、エアコンを切ることもできます)。これらは同時にNASフォルダ/共有に大きなEXRファイル(一つのアニメーションフレームが300〜400MB、レイヤーが複数あれば1分間のプロジェクトで1TBもの容量になることも)をレンダリングして保存するので、より大型のNASが必要です。今の105TBのSynologyもあと10〜12ヶ月でいっぱいになる見込みです。ラックの温度は28〜32°C(ルーター、複数のネットワークスイッチ、UPSが3台、NASが2台(Synology)、そして新たにQNAPが1台あります)。

もしカーブが良く設計されていれば、手動モードでファンを2000rpmに設定して騒音を35〜40dBまで抑え、HDDやCPUも高温になることなく運用できると思います(現在HDDは33〜34°C、CPUは40〜45°C(システム温度は28〜30°C)、PCのバックアップやレンダリングフレームの保存中ですが、5000rpm以上が必要なほど問題のある温度ではありません)。

だから自動カーブがもっと良くなって、MSI Afterburner(GPUファンコントロール)のようなファンコントロールグラフがあればすごく嬉しい機能になると思います :)。

こんな感じ?

自分のSynology RS1221+ NASはNoctua(ノクチュア)ファンに交換済みで、このNASのCPU(Ryzen V1500B)は使用して数日後でもたった50°C、HDDも37〜39°Cで、ファンはラックから1m離れても無音です。騒音は28〜29dB(純正ファンは37〜39dB、それでもこのQNAPファン(1m離れて約50dB)よりは遥かに静かでした)。もちろん同じレベル/カテゴリのNASではありませんが、もし12や16ベイのQNAPや低性能CPUを選んでも24ベイモデルと同じファンみたいですね :)。

Synologyはファンカーブすらなくて、冷却・中・高の3モードしかないのですが、QNAPのファンコントロールにはもっと期待していました。設定や調整項目が多い分、もっと細かく制御できるかと思ったのですが、残念ながらGUIの表示より実際はかなり大雑把で、正直言って見た目ほど機能していない感じです :/。

ちなみに、みなさんの参加には大変感謝していますので、意見への批判や攻撃ではないです。ただ、自分の設定が何か間違っているのか、何か見落としているか、もしくはQuTS heroファンコントロール自体が思ったほど良くなくて改善の余地があるか知りたかったんです :slight_smile:

彼らはそれに多くの時間を費やしたわけではないでしょう。十分に冷却できていれば、それが重要な要素だと考えたのかもしれません。大半のユーザー、特に企業では、25%の「ジャンプ」でも十分でしょうし、25%を基準としたスタート(25、50、75、100)でも問題ないでしょう。

同じような話ですが、私はRaspberry Pi用の温度モニターを作るために数週間かけて組み立てやプログラミングを行いました。数分間の温度推移を解析し、複数センサーの温度と実際のファンの回転速度を関連付けて、微細な調整をしながら、温度の急上昇を予測して先回りしてファンの回転数を上げることで、いわゆる「先手を打つ」ような動作も実装しました。そういう理由で、この仕組みに興味を持ったんです。結局、これはハードウェアとコーディングの練習みたいなものでした。動作そのものはしたけれど、「本当の」恩恵はほぼなく、わずかな騒音レベルの調節ができたくらいですが、それも自分の場合は特に気にならない要素でした。

他のファンを試したことはありますか?もしかすると、Sunon(スノン)ファンは3,000RPM未満では回転できないのかもしれません。

へへ、この「問題」についても同じような印象を受けました。誰かがしっかり考えきれていなかった気がしますが、ソフトウェア側の調整なので、改善や修正の余地はあるんじゃないかなと思います。

私は「細部へのこだわり」が好きなので、他の人よりも気になっちゃうみたいです :)。これまで色々な製品やデザインを設計/3Dモデリングしてきて、お客様から頼まれた/支払われた時間よりも長く作業することが多いです。自分自身も納得できるものを届けたいので、単なる「十分良い」では済ませたくないんです :slight_smile:

例えば、このケースには24個のベイがありますが、上段の12台のHDDには直接風を当てるファンがついていません。ファンはすべて下部/下半分に配置されているので(つまり、12ベイのユニットと設計はまったく同じで、ベイ数だけ倍(2U→4U)になっただけという印象です)、内部構造がそのままで、ファンが小さすぎ&上段のHDDには直に風が当たらず、結果的に上段のHDDが高温になるのではと思います :confused:

内部の空間(ファンが冷却できているのは緑の部分だけ)を見てください。

こんにちは。

悪くないアイデアですね。ただ、取り付け済みのファンを分解しても保証が無効にならないか確信がありません(ケースにはそれに関するシールは見当たらないので可能/簡単そうですが)、テスト目的なら違うファンを抜き差ししてみることはできそうです(ピン配置が「2510 4ピンPWM」という業務用仕様なので通常のPC ATXファンPWMとは違う点に注意が必要ですが)、ケース外に置いた状態で、速度制御がちゃんとRPM数を報告するか確認できそうです。

この方法をもう少し調べてみます、ありがとうございます。

このようなテスターを使えば、ファンをそのまま取り付けた状態で検査できます。

Synologyの時と同じように、Noctuaに交換するだけだよ。

こんにちは、

やりたいのですが、調べたところによると、これらの「サーバーファン」は通常のPCやATXファン(Noctuaに搭載されているもの)とは異なる4ピン配置になっているようです。

ファンの速度が高いままなのは、安定した空気の流れを確保するためだと思います。ご指摘の通り、上部のドライブベイにはファンがありません。そのため、エンクロージャー内で空気を循環させるために、ファンの最低速度が高くなっています。ファンは筐体から外側に空気を押し出しているので、上部も含めて開放されているすべての部分から空気を引き込んでいます。もし、あなたが赤い疑問符で示した上部にもファンが付いていれば、速度が低くてもファンの数が倍になるのでさらにうるさくなるでしょう。

もし騒音に耐えられてNASを移動できるなら、防音フォームを使った箱を作ってNASの周囲に設置するといいですよ。ただし、通気のために十分なスペースを確保することを忘れないでください。

今日はNASをARCTIC 8038-10Kファン(https://www.arctic.de/en/S8038-10K/ACFAN00279A)でテストしました。Sunonファンを外して、最大回転数10,000rpmのARCTICファン(Sunonは14,000rpm)を取り付けました。
ノイズが2〜3dBほど低下しましたが、QNAPのSmart Fanを1%に設定しても、回転数は2,900rpmより下がりません。
Sunonは最低3,200rpm、Arcticは2,900rpmと300rpm低いので、スライダーは実際の速度ではなくアンペア数を調整していると思います。そのためファンの回転数が遅くなっているのかもしれません。

つまり、Smart Fanのカーブが実際のスライダーの割合より高すぎる設定になっています :)。

さらにファンを使ってテストする予定です(Arcticには7,000rpmバージョンしかないので、2,500〜2,600rpmにできるかもしれません)。

ラックマウント型のユニットでファン速度をあまり下げるのは心配です。これらではパッシブな空気の流れがタワー型ユニットよりずっと少ないです。そのため、ラックマウント型の機器はタワーやデスクトップ型の機器よりずっと騒音が大きいのです。

エンジニアは自分たちの製品を“バカ避け”しなければならない。誰かがファンの出力を下げてから負荷の高いジョブをスケジューリングして昼食に行く。システムが過熱して、保証請求…

だからこそ、私の意見では、ファンの回転数は問題のデバイスの温度に関連付けるべきだと思います。私は各CPUやドライブなど(内蔵されていない場合は追加で)に温度センサーを取り付けており、最大で6台のファンを個別に調整できました。

もちろん、今回の投稿者の用途は異なり、実際の問題は音(何かが故障するまでは)なんですよね。

市販の一般的なハードウェアは、基本的なエアフローと全体的に安全なレベルを維持することだけを重視しています。繰り返しになりますが、これはあくまで私の意見ですが、ファンの回転数を固定するのは良い考えだとは思いません。どんな設定も必ず正しいとは限りません。

はい、同意します。1%に設定したまま放置することはありません。ただ、スライダーがrpmにどんな影響を与えるのか試してみただけです。自動/静音モードにすると、1%設定時より少しだけ音が大きくなる(50〜60rpm増)ので、明らかに私の設置環境—ラック内—は十分涼しくて、システム自体が高回転・高rpmの必要なしと判断しているようです。そして、CPU使用率も非常に低いので、ファン速度を1%にしても(もちろん安全のため自動で運用しますが)、CPUやHDDが危険ゾーンに入ることはないと思います。

あなたの懸念もよくわかりますが、今のところこのNASは実際の運用では使っていません(ラックから外してワークベンチで電源オフの状態)、単にテストやワークフローへの適応をしているだけです。
全体の90%は電源オフになっています(まだNVMeドライブが届くのを待っている最中なので、正規のシステムボリュームを作ってその後のプロセスを始められます)。
なので現状は新OSのQuTS heroを試して遊んでいるだけです。
ZFSは過去数年Synologyで使ってきたBRTFSと全く違うシステムなので、共有フォルダーをBRTFSと同じように扱えない点、まだ頭を整理しなきゃいけません。「fast clone」がフォルダー間で実際に高速に動作するように、ワークフローやセットアップを再構築する必要があります(SynologyのFast copyのように)。

とにかく、昨日注文したもう一セットのファンが来週のどこかで到着予定なので、それを使って本格運用前に静音セットアップができるか、さらにテストしてみるつもりです :slight_smile:

このトピックに興味を持ってくれて本当にありがとうございます、心から感謝しています :slight_smile:

へへへ……

話がそれますが……

そう、QuTS Heroは共有フォルダーの扱いがQTSとは全く違うんだよね。QTSでは単純にフォルダーを作成して共有するだけだけど、Heroでは共有フォルダーがボリュームのように扱われるんだ……