c't 10/2020
S. 94
Test & Beratung
Mini-PCs mit AMD-CPUs

Verdammt verknappt

Vier Mini-PCs mit AMD-Ryzen-Prozessor

Vom 180-Euro-Barebone bis zum luxuriösen Komplett-PC: Immer mehr Mini-PCs nutzen AMDs Ryzen-CPUs. Sie sind sparsamer als ihre großen Geschwister und mit Passivkühlung auch unter Volllast unhörbar leise.

Von Carsten Spille

Kompakte, leistungsstarke Rechner erfreuen sich gerade in Hom­eoffice-Zeiten großer Beliebtheit. Verständlich, wollen doch die meisten im heimischen Wohnzimmer oder im modern-aufgeräumten Arbeitsbereich keine große schwarze oder graue Kiste unter dem Tisch stehen haben, deren Aufgaben auch ein deutlich kompakteres Gerät erfüllt. Wer die Mitnahmefähigkeit eines Mobilrechners nicht braucht, spart sich den Aufpreis und die ergonomischen Kompromisse eines Notebooks und greift zu einem Kompakt-PC. Auch bei denen setzen die Hersteller aus Stromspargründen häufig Mobiltechnik ein – das macht sich schon im sparsamen Betrieb bezahlt. Der Verzicht auf fest verbundenes Display, Tastatur und Akku eröffnet nicht nur eine größere Individualisierbarkeit, sondern auch spannende Optionen von besonders kompakten Gehäuseformen mit knapp über 1 Liter Volumen bis hin zu lüfterloser, also komplett lautloser Kühlung.

Wir haben uns vier solcher Mini-PCs von Asus, Cirrus7, Elitegroup und Zotac mit AMD-Ryzen-Prozessoren ins Test­labor geholt. Darunter waren sowohl Komplettsysteme, mit denen man sofort loslegen kann, als auch sogenannte Bare­bones. Das sind PC-Grundgerüste, bei denen man Arbeitsspeichermodule, eine SSD oder Festplatte als Massenspeicher und in manchen Fällen den Prozessor dazukaufen sowie ein Betriebssystem installieren muss – das gelingt üblicherweise auch mit begrenztem bastlerischen Geschick. Naturgemäß sind Barebones also günstiger als Komplett-PCs.

Moderne Ryzen-Prozessorkerne und 8 GByte Arbeitsspeicher (bei Barebones zumindest die Option darauf) waren für diesen Test Grundvoraussetzung – Mini-­PCs mit Intel-Prozessoren haben wir in der Vergangenheit bereits getestet [1, 2]. Außerdem haben wir bei den Komplettsystemen auf eine SSD anstelle einer lahmen mechanischen Festplatte als Datenträger geachtet – bei einem PC mussten wir aufgrund von Lieferschwierigkeiten allerdings auf ein arg knappes 128-GByte-Modell ausweichen. Wie bei den meisten PCs dominiert in dieser Klasse Windows 10, aber auch unter Linux haben wir Funktionsprüfungen durchgeführt.

Im Gegensatz zu manchen Billig-PCs etwa mit den Intel-Prozessoren Pentium Silver oder Celeron N gibt es in AMDs ­Ryzen-Modellreihe bislang keine drastisch abgespeckten Prozessoren. Bei letzteren klingt zwar oft der Name gut, sie stammen aber aus einer anderen Architekturlinie, die stromsparend arbeitet, jedoch mit starken Abstrichen bei der Leistung, sodass sich Rechner mit solchen Prozessoren oft schon beim alltäglichen Fensterschubsen unter Windows langsam anfühlen, von anspruchsvolleren Aufgaben ganz zu schweigen.

Bei aktuellen AMD-Prozessoren für die AM4-Fassung hat selbst der günstige Athlon 200GE aus unserem 7-Watt-Mini-­Bauvorschlag dieselbe grundlegende Architektur wie die schnellen Ryzen-Mehrkerner [3]. Allerdings gibt es auch hier Unterschiede: Die aktuelle, schnellste Ryzen-Ausbaustufe mit Zen-2-Kernen ist in fertigen Mini-PCs bisher noch nicht verfügbar und auch Zen-2-Varianten mit integrierter Grafikeinheit sind als Ryzen-4000-CPUs gerade in ersten Notebooks erhältlich. Bis diese für Kompakt- und Mini-PCs sowie Barebones verfügbar werden, dauert es erfahrungsgemäß mehrere Monate.

Von Asus bis Zotac

In unserem Testfeld haben wir mit dem Cirrus7 incus A300 ein Komplettsystem mit vorinstalliertem Windows 10 Pro zum sofortigen Loslegen. Der Asus Mini PC PB50, der ECS Liva SF110-A320 und die Zotac ZBox sind hingegen Barebones ohne Betriebssystem. Während man bei Zotac hardwareseitig nur SSD oder Festplatte sowie SO-DIMM-Riegel nachkaufen und installieren muss, ist beim ECS Liva neben M.2-SSD- und SO-DIMM-Slots auch die Prozessorfassung AM4 frei.

Preislich geht es in unserem Testfeld mit rund 180 Euro für den ECS Liva los, die bereits mit einer CPU ausgestattete Zotac ZBox gibt es ab 300 Euro. Der Mini-PC von Asus kostet 580 Euro und der passiv gekühlte PC von Cirrus7 schlägt durch die von uns gewählte Beinahe-Vollausstattung mit 1080 Euro zu Buche.

Bei der ZBox kann man nur die Speichergröße von RAM und SSD wählen, die restlichen Komponenten sind fest vorgegeben. Das ECS Liva erlaubt auch die Wahl eines AM4-Prozessors, der allerdings maximal 35 Watt Thermal Design Power (TDP) haben darf. Das umfasst den Athlon 200GE bis hin zum Ryzen 5 (Pro) 3400GE. Von den ebenfalls unterstützten AM4-CPUs der A-Reihe mit der lahmen, ineffizienten Vorgängerarchitektur Bristol Ridge lässt man heutzutage lieber die Finger.

Den Asus-PC gibt es statt mit Ryzen 5 3550H auch mit Ryzen 7 3770H. Dann kostet er 720 statt 580 Euro. Da es sich um Mobil-CPUs handelt, ist der Unterschied mit knapp 10 Prozent mehr Takt und schnellerer integrierter Grafik gering. Im Desktop liegen zwischen Ryzen 5 und 7 immerhin zwei komplette CPU-Kerne. Leider verkauft Asus nur die Ryzen-7-Variante mit 256-GByte-SSD, während wir für unser Ryzen-5-Exemplar mit äußerst knappen 128 GByte auskommen mussten – die größere Variante war nicht lieferbar.

Den incus A300, der auf dem Asrock Deskmini A300 basiert, verkauft Hersteller Cirrus7 als Built-to-Order-System. Das bedeutet, der Kunde sucht sich aus dem Online-Konfigurator die gewünschten Komponenten zusammen. Zur Wahl stehen AM4-Prozessoren vom Athlon 200GE bis zum 65-Watt-Prozessor Ryzen 5 3500G – bei der Wahl einer CPU mit 65 anstelle von 35 Watt TDP ist eine breitere Gehäusevariante mit zusätzlichen Kühlrippen obligatorisch. Dazu gibt es bis zu 32 GByte DDR4-RAM als SO-DIMM, bis zu zwei M.2-SSDs sowie zwei 2,5-Zoll-SSDs oder -Festplatten, WLAN und als Betriebssystem Windows 10 (Pro/Home) oder die Linux-Distributionen Ubuntu 18.04 LTS, 19.10 oder Mint 19.2.

Alle getesteten Mini-PCs verfügen über je einen HDMI- und einen DisplayPort-Anschluss und können darüber zwei 4K-Bildschirme mit ergonomischen 60 Hz ansteuern.

Die USB-3.2-Ports empfingen im Test bei Asus, Cirrus 7 und Zotac mit der üblichen Geschwindigkeit von rund 1 GByte/s, dem ECS-Barebone gelang das nur schreibend, während beim Lesen bloß etwa 380 MByte/s flossen. Bis auf die ZBox haben alle einen modernen, verdrehsicheren USB-C-Anschluss. Dafür gibt es bei Zotac statt einer gleich zwei RJ45-Buchsen für Gigabit-Ethernet und einen integrierten, aber langsamen SDXC-Card-Reader.

Während Asus und Zotac ihren Mini-PCs nur moderne Schnittstellen mitgeben, finden sich beim incus A300 und ECS Liva noch VGA-Anschlüsse; der ECS hat darüber hinaus noch eine serielle Buchse (COM-Port).

Die einzigen Beilagen, welche wir außer den obligatorischen, fliegenden Netzteilen in den Kartons fanden, waren ein bis zwei WLAN-Stummelantennen. Weiteres Zubehör, etwa Tastatur und Maus, liegt keinem der Rechner bei. So kann sich zwar jeder individuell passende, ergonomische Eingabegeräte aussuchen, muss dafür aber auch weitere Recherche und auch Kosten aufwenden. Immerhin zahlt man so nicht für Dinge mit, die später im Regal verstauben.

Der incus A300 in seiner breiten Version für 65-Watt-CPUs: Der Kühlturm ist unten zwischen den gelochten Lamellen gut auszumachen.

Und Äktschn!

Im Betrieb macht es sich bezahlt, dass viele Komponenten aus dem Stromspar- und zum Teil aus dem Notebooksektor stammen. Die Leistungsaufnahme im Leerlauf liegt bei 5,8 bis 14 Watt, wobei Asus und Zotac mit ihren fest verlöteten Mobil-CPUs und ohne den A320-Chipsatz das Spitzenduo bildeten: 6,0 respektive 5,8 Watt sind sehr gute Werte, auch wenn einige Intel-Rechner noch darunter liegen. Bei Dauervolllast spreizen sich die Werte weiter auseinander. Am sparsamsten bleibt mit ausgelasteter CPU die ZBox mit knapp 27 Watt, während das Cirrus7 incus A300 mit seinem Desktop-Prozessor bis 69 Watt schluckte. Auch der Asus-Zwerg langte mit 63 Watt ganz schön zu.

Die Mini-PCs von Cirrus7 und Zotac arbeiten passiv, also lüfterlos. Wenn man außerdem auf eine Festplatte verzichtet und nur SSDs einbaut, sind die PCs ohne bewegliche Teile geräuschlos.

Bei Asus und ECS sind hingegen Lüfter zur Kühlung eingebaut. Während Asus das Geräuschniveau im Leerlauf mit kaum hörbaren 0,2 Sone gut im Griff hat, pfeift das ECS-Barebone schon ohne Last mit 1,2 Sone sein Lüfterliedchen. Dafür wird es auch unter Volllast kaum lauter. Der PB50 von Asus hingegen legt noch einmal deutlich zu und lärmt in der Spitze mit 3,7 Sone, unter Dauervolllast nach der Turbophase immer noch mit bis zu 3,0 Sone.

Passiv im Grenzgebiet

Für manche ist eine passive, lüfterlose Kühlung reizvoll – sei es aus Prinzip, für ungestörte Konzentration beim Arbeiten oder weil etwa Werkstattstaub jedes Lüfterlager in kürzester Zeit töten würde. Doch ausgewachsene Desktop-Prozessoren wie sie Cirrus7 selbstbewusst anbietet, sind bei Volllast selbst mit dem massiven Materialeinsatz des incus A300 nicht dauerhaft unterhalb der Drosseltemperaturen zu betreiben. Dabei stellt sich natürlich auch die Frage, ob man für Dauervolllast nicht von vornherein lieber zu einer anderen Geräteklasse greift.

Der Ryzen 5 3400G im incus A300 erreicht unter Prime95 nach einiger Zeit eine Temperatur von 95 Grad Celsius und beginnt, die internen Schutzmaßnahmen zu aktivieren. Dabei taktet er bei andauernder Volllast nach einer Stunde von 3700 graduell auf bis zu 550 MHz zurück. Wer also tatsächlich einen Mini-PC für Dauervolllast anschafft, ist mit der Kombination aus einer 35-Watt-CPU und dem großen incus-A300-Gehäuse besser beraten. Das lässt sich auch erreichen, indem man die Leistungsaufnahme des 3400G per BIOS-Setup auf 45 Watt begrenzt. Den in diesem Fall sinnlosen Turbo von 3,7 auf 4,2 GHz mit deutlich erhöhter Spannung hat Cirrus7 ab Werk deaktiviert.

Insgesamt besser macht es Zotac. Das beginnt schon bei der Wahl der Komponenten. Da hat man es durch einen 15-Watt-Mobilprozessor mit nur halb so vielen CPU-Kernen deutlich leichter. Zudem versteckt der Hersteller den voluminösen Passivkühler in einem Plastikgehäuse. Das fühlt sich zwar nicht so wertig an, bewahrt aber vor der unangenehmen Berührung einer aufgeheizten Kühleroberfläche.

Der ECS Liva hat noch DSub-Anschlüsse für VGA- und COM-Port im Industrieeinsatz. Optional ist ein zweiter DisplayPort möglich.

Unter Linux

Wer Windows nicht einsetzen möchte, greift häufig zu Linux. Im kurzen Funktionscheck mit Ubuntu 19.10 haben drei der vier Test-PCs keine größeren Probleme bereitet, sieht man einmal von deutlich niedrigeren USB-Transferraten ab. Hier waren Asus und Zotac mit 620 respektive 660 MByte/s lesend noch am schnellsten. Cirrus7 fiel auf 418 MByte/s, ECS gar auf 263 MByte/s zurück. Außerdem gelang es uns nicht, dem Asus PB50 Töne abseits des Lüfterrauschens zu entlocken: Der Audio-Ausgang blieb stumm und auch der Bluetooth-Teil des Realtek-Wi-Fi-Moduls funkte nicht. Die Leerlauf-Leistungsaufnahme lag bei allen vieren nur minimal über der unter Windows und ließ sich per Powertop („Auto-Tune“) noch darunter senken.

Fazit

Für den Alltagseinsatz sind die getesteten Mini-PCs mit Ryzen-CPU tauglich: Sie sind vergleichsweise flott und sparsam. Auch die integrierte Radeon-Vega-Grafik ist mit guten Video-Funktionen etwa für Streaming-Dienste und modernen Display-Anschlüssen für ergonomischen 4K-Betrieb auf der Höhe der Zeit. In den Details gibt es aber deutliche Unterschiede.

Der incus A300 macht prinzipiell eine gute, wertige Figur und bietet die vielfältigsten Aufrüstoptionen etwa für Massenspeicher. Zudem gibt es ihn ab Werk auch als Linux-Variante. Mit einer 65-Watt-CPU kam sein massives Kühlsystem allerdings nicht dauerhaft zurecht. Braucht man ständig volle Leistung, greift man im Konfigurator besser zur sparsameren CPU.

Der sehr kompakte ECS Liva braucht teure GE-Prozessoren mit 35 Watt TDP, wenn der Athlon-Dual-Core nicht ausreicht. Dafür blieb er unter Last für seine Größe ziemlich leise. Den noch winzigeren Mini PC von Asus hätten wir uns mit einer größeren SSD und besserem Linux-Support gewünscht. Unter Last wurde er zudem sehr laut.

Die beste Allrounderin gibt Zotacs ZBox ab, deren Zweikern-Prozessor allerdings mit Abstand am langsamsten ar­beitet. Das spürt man im Alltag aber kaum, dafür funktioniert das Passiv-Konzept auch unter Dauervolllast. (csp@ct.de)

Mini-PCs mit AMD Ryzen – technische Daten
Hersteller, Typ Asus Mini PC PB50¹ Cirrus incus A300 ECS LIVA SF110-A320² Zotac ZBOX CA621 nano³
Variante PB50-BR026MD Kundenwunsch Barebone CA621Nano-BE
Hardware-Ausstattung
CPU / Kerne / Takt (Turbo) Ryzen 5 3550H / 4 + SMT / 2,1 GHz (3,7 GHz) Ryzen 5 3400G / 4 + SMT / 3,7 GHz (–4) Ryzen 5 2400 GE / 4 + SMT / 3,2 GHz (3,8 GHz)² Ryzen 3 3200U / 2 + SMT / 2,6 GHz (3,5 GHz)
CPU-Fassung / -Lüfter (Regelung) Aufgelötet / 4 cm (✓) AM4 / passiv (–) AM4 / 4 cm (✓) aufgelötet / passiv (–)
RAM (Typ / Max ) / -Slots (frei) 8 GByte (DDR4-2666 / 32 GByte) / 2 (1) 16 GByte (DDR4-3000 / 64 GByte) / 2 (0) 32 GByte (DDR4-2666 / 32 GByte) / 2 (0) 8 GByte (DDR4-2400 / 32 GByte) / 2 (0)
Grafik (-speicher) Radeon Vega 8 (vom RAM) Radeon Vega 11 (vom RAM) Radeon Vega 11 (vom RAM) Radeon Vega 3 (vom RAM)
Mainboard (Format) / Chipsatz eigen (proprietär) / in CPU integriert Asrock A300M-STX eigen (proprietär) / A320 eigen (proprietär) / in CPU integriert
Erweiterungs-Slots (nutzbar) 1 × M.2-2280 (0), 1 × SATA 6G (1) 2 × M.2-2280 (1) 1 × M.2-2280 (1), 1 × SATA 6G (0) 1 × M.2-2242 (1), 1 × SATA 6G (0)
SSD (Typ, Kapazität) SK Hynix SSD SC308 (HFS128G39TND, 128 GByte) Samsung SSD 970 EVO Plus (MZ-V7S500BW, 500 GByte) Crucial MX 500 (CT500MX500SSD1, 500 GByte)² Crucial MX 500 (CT500MX500SSD1, 500 GByte)³
optisches Laufwerk (Typ)
Kartenleser SD, SDHC, SDXC
Netzwerk-Interface (Chip) / TPM 1 GBit/s (Intel I291-V) / ✓ 1 GBit/s (Realtek RTL8111H) / ✓ 1 GBit/s (Realtek RTL8111GA) / ✓ 2 × 1 GBit/s (Realtek RTL8111H) / ✓
WLAN (Chip, Anbindung) 802.11ac, 433 MBit/s & Bluetooth 4.2 (Realtek RTL8821CE, PCIe) 802.11ax, 867 MBit/s & Bluetooth 5.0 (Intel AX200, PCIe) 802.11ac, 433 MBit/s & Bluetooth 4.2 (Realtek RTL8821CE, PCIe) 802.11ac, 433 MBit/s & Bluetooth 4.2 (Realtek RTL8821CE, PCIe)
Gehäuse (B × H × T) / -lüfter (geregelt) 175 mm × 34 mm × 175 mm / – 124 mm × 195 mm × 169 mm / – 205 mm × 33 mm × 176 / – 204 mm × 68 mm × 129 mm / –
Kensington-Lock / Schlosslasche ✓ / – – /– –/ ✓ ✓ /–
Netzteil (Leistung) Asus PA-1900-92, extern (90 W) AcBel ADC027, extern (120 W) Asian Power Dev. DA-90F19, extern (90 W) Delta El. ADP-65JH HB, extern (65 W)
Anschlüsse hinten 2 × DisplayPort, 1 × HDMI 2.0, 2 × USB-A (10 GBit/s), 1 × LAN, Strom, 1 x WLAN-­Antenne 1 × DisplayPort 1.4, 1 × HDMI 2.0, 1 × VGA, 2 × USB-A (5 GBit/s, 0,5 GBit/s), 1 × LAN, 2 × WLAN-Antenne 1 × DisplayPort, 1 × HDMI 2.0, 1 × VGA, 4 × USB-A (5 GBit/s), 1 × seriell, 1 × LAN, Strom 1 × DisplayPort, 1 × HDMI 2.0, 3 × USB-A (10 GBit/s), 2 × LAN, Strom, 1 × WLAN-­Antenne
Anschlüsse vorn, oben und seitlich 1 × USB-C (10 GBit/s), 4 × USB-A (5 GBit/s), 2 × analog Audio (3,5 mm Klinke) 1 × USB-A (5 GBit/s), 1 ×USB-C (5 GBit/s), 2 × analog Audio (3,5 mm Klinke) 1 × USB-C (10 GBit/s),2 × USB-A (5 GBit/s), 2 × analog Audio (3,5 mm Klinke) 1 × USB-A (5 GBit/s), SDXC-Schacht, 2 × analog Audio (3,5 mm Klinke)
Reset-Taster / 230-V-Hauptschalter – /– – /– – /– – /–
Lieferumfang
Tastatur / Maus – /– – /– – /– – /–
Betriebssys. / UEFI-Modus / Secure-Boot – /– / – Windows 10 Pro / ✓ / –4 – /– /– – /– /–
Treiber- / Recovery-DVD /Handbuch – /– /– – /– /– – /– /– – /– /–
Elektrische Leistungsaufnahme und Datentransfer-Messungen
Soft-off (mit ErP) / Energie Sparen / Leerlauf Full HD 0,9 W (0,3 W) / 1,0 W / 6,0 W 0,8 W (0,8 W) / 1,1 W / 10,7 W 0,5 W (–4) / 1,6 W / 13,6 W 0,6 W (0,3 W) /0,7 W / 5,8 W
Volllast: CPU / CPU und Grafik 59 W / 63 W 69 W / 123 W 55 W / 70 W 27 W / 29 W
SSD: Lesen (Schreiben) 523 MByte/s (135 MByte/s) 3574 MByte/s (3260 MByte/s) 560 MByte/s (522 MByte/s)² 549 MByte/s (300 MByte/s)³
USB 3.2 hinten / vorne: Lesen (Schreiben) 989 MByte/s (833 MByte/s) / 420 MByte/s (367 MByte/s) 430 MByte/s (384 MByte/s) / 430 MByte/s (377 MByte/s) 380 MByte/s (982 MByte/s) /430 MByte/s (383 MByte/s) 1028 MByte/s (831 MByte/s) /1028 MByte/s (837 MByte/s)
LAN 1 / 2: Empfangen (Senden) 119 MByte/s (119 MByte/s) 119 MByte/s (119 MByte/s) 119 MByte/s (119 MByte/s) 118 MByte/s (119 MByte/s) / 118 MByte/s (119 MByte/s)
WLAN 2,4 GHz / 5 GHz: nah (fern) 26 MByte/s (16 MByte/s) / 67 MByte/s (21 MByte/s) 27 MByte/s (25 MByte/s) / 74 MByte/s (31 MByte/s) 27 MByte/s (8 MByte/s) / 27 MByte/s (6 MByte/s)  13 MByte/s (11 MByte/s) / 38 MByte/s (2 MByte/s) 
SDXC-Card: Lesen (Schreiben) 42 MByte/s (38 MByte/s)
Funktionstests
Secure-Boot ab- /CSM einschaltbar –4 / –4 ✓ / ✓ ✓ / ✓ ✓ / ✓
Wake on LAN: Standby / Soft-off ✓ / –4 ✓ / ✓ –4 / –4 ✓ / ✓
USB: 5V in Soft-off /Wecken per USB-Tastatur aus: Standby (Soft-off) ✓ / ✓ (–4) ✓ / ✓ (–4) –4 / –4 (–4) ✓ / ✓ (–4)
Bootdauer bis Login 14 s 16 s 13 s 14 s
Parallelbetrieb (Digital) / 4K: HDMI ✓ / ✓ ✓ / ✓ ✓ / ✓ ✓ / ✓
analoger 5.1-Ton (Art) / 2. Audiostrom – (nur Stereo) / – – (nur Stereo) / – – (nur Stereo) / – – (nur Stereo) / –
Linux: Leerlauf / WLAN / VGA (3D) 6,8 W /rtw-pci (✓) / amdgpu (✓) 11 W / iwlwifi (✓) / amdgpu (✓) 15 W / iwlwifi (✓) / amdgpu (✓) 6,5 W / iwlwifi (✓) / amdgpu (✓)
Bewertung
Leistung: Office /Rendering / Spiele plusplus / neutral / minusminus plusplus / neutral / minus plusplus / neutral / minusminus plusplus / minus / minusminus
Audio: 5.1-Wiedergabe / Aufn. / Front – / minus / plusplus – / neutral / plusplus – / minus / plus – / minus / plusplus
Geräuschentw.: Leerl. / Volllast plusplus / minusminus plusplus / plusplus plusplus / neutral plusplus / plusplus
Preis / Garantie 580 €¹ / 24 Monate 1080 € / 36 Monate 180 €² / – (Händlergewährleistung) 300 €³ / 12 Monate (60 Monate nach Registrierung)
¹ OS nicht im Lieferumfang ² OS, RAM, SSD, CPU nicht im Lieferumfang ³ OS, SSD nicht im Lieferumfang 4 funktioniert nicht
✓ funktioniert – nicht vorhanden  plusplus sehr gut plus gut neutral zufriedenstellend minus schlecht minusminus sehr schlecht

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