My 2025 high-end Linux PC 🐧

Michael Stapelberg

我的 2025 年高階 Linux 電腦 🐧

結果我先前組這台電腦的嘗試,CPU 是有瑕疵的!更換 CPU 後,這台機器現在既穩定又快速!🚀 在這篇文章中,我會更詳細地說明零組件的選擇,不過簡單來說,我選擇了 Intel 285K CPU 來實現低待機功耗,選用了 4TB 的 SSD,這樣就不用擔心很快就用完儲存空間,還有一張效能足夠的 nvidia 顯示卡來驅動我的 Dell UP3218K 8K 螢幕

零組件

這次組裝我挑了哪些零組件呢?以下是完整清單:

價格類型品項
140 CHF機殼Fractal Define 7 Compact Black Solid
155 CHF電源供應器Corsair RM850x
233 CHF主機板ASUS PRIME Z890-P
620 CHF中央處理器Intel Core Ultra 9 285K
120 CHFCPU 散熱器Noctua NH-D15 G2
39 CHF機殼風扇Noctua NF-A14 PWM (140 mm)
209 CHF記憶體64 GB DDR5-6400 Corsair Vengeance (2 x 32GB)
280 CHF硬碟4000 GB Samsung 990 Pro
554 CHF顯示卡MSI GeForce RTX 3060 Ti GAMING X TRIO

總計:2350 CHF

……接下來的幾個章節會詳細說明我是如何挑選這些零組件的。

機殼

我已經好幾代都是 Fractal 機殼的愛好者。特別是,我發現「Compact」系列即使對大型顯示卡和 CPU 散熱器也能提供充足的空間,所以它現在成了我的首選機殼:Fractal Define 7 Compact (Black Solid)。

我對電腦機殼的一般要求如下:

  1. 機殼不需要額外費工,就應該要盡可能安靜。
  2. 機殼不該有任何尖銳的邊角(避免受傷風險!)。
  3. 機殼應該提供剛好的空間,讓人能輕鬆存取零組件。
  4. 機殼在整線方面的支援越多、越能鼓勵整齊的線材佈局,就越好。
  5. 應該要包含 USB3 前面板接頭。

我真的很喜歡在這個機殼內組裝零組件、以及與機殼本身協作的過程。沒有銳利的邊緣,機構設計用起來令人愉悅,整線設計也相當周到。

唯一不夠完美的地方是,Fractal 把機殼螺絲裝在需要剪開的密封塑膠包裝裡。我會更希望是用可重複密封的塑膠夾鏈袋,這樣就能把沒用到的螺絲收好,而不是搞丟。

隨著這次組裝,我所有的電腦都已統一使用 Fractal Define 7 Compact Black 機殼!

電源供應器

我想為日後升級到 nvidia 50xx 系列顯示卡保留彈性。那些型號的 TGP(「Total Graphics Power」,顯示卡總功耗)高達 575 瓦,因此我需要一顆即使在各方面都達到峰值功耗時,也能為整套系統提供足夠電力的電源供應器。

最後我選擇了 Corsair RM850x,這款在評測中獲得好評(「850W 金牌級別的領先者」),而且在我慣用的電子產品商店就有現貨。

這是個不錯的選擇:這顆電源供應器運轉起來確實很安靜,而且我非常喜歡它附帶的電源線(例如 GPU 電源線):線材非常柔軟,很好整線。

一個有趣的發現是,不使用電源供應器附的 12VHPWR 線材,反而是搭配 12VHPWR 轉 8-pin 轉接器,沿用較舊的 8-pin GPU 電源接頭會更方便。原因是 12VHPWR 接頭的卡扣機制非常難解開,所以在需要多次更換 GPU 進行故障排除時(就像我這次那樣),解開 8-pin 接頭要容易得多……

SSD 硬碟

到目前為止,我一直避免使用 PCIe 5 SSD,因為它們比 PCIe 4 SSD 耗電得多。雖然 PCIe 5 SSD 的連續大量資料傳輸速率較高,但隨機存取的速度並沒有明顯更快。而我的大多數運算工作負載都是隨機存取,而非大型的連續傳輸。

最近 PCIe 5 SSD 的功耗情況似乎正在改善,Phison E31T 是首款導入省電功能的控制器。採用 E31T 控制器的硬碟之一是 Corsair Force Series MP700 Elite。可惜的是,我下單時該款硬碟缺貨。

因此,我改選了 4 TB 的 Samsung 990 Pro。這些年來我對 Samsung Pro 系列的使用經驗一直很好(從未遇過故障或效能衰退),而且我原本的 2 TB 硬碟已經快要裝滿,所以額外的儲存空間正好派上用場。

內建 2.5GbE 網路卡

一個令人困擾的發現是,大多數主機板廠商似乎都已改用 2.5 GbE(= 2.5 Gbit/s 乙太網路)內建網路卡。如果能穩穩地用、而且在 Linux 上隨插即用的話,我其實很樂意再買一張 Intel I225 1 GbE 網路卡就好。

在 2.5 GbE 領域,主要的廠商似乎是 Realtek 和 Intel。就我觀察,大多數主機板廠商都選擇了 Realtek。

Linux 內建了適用於 Realtek 網路卡的 r8169 驅動程式,但這張卡是否能隨插即用,取決於網路卡的確切版本!例如:

  • AsRock Z890 Pro-A 採用的是 rev 8125B。lshw:firmware=rtl8125b-2_0.0.2 07/13/20
  • ASUS PRIME Z890-P 採用的是 rev 8125D。lshw:firmware=rtl8125d-1_0.0.7 10/15/24

對於 8125D 這個版本,你需要夠新的 Linux 版本(6.13+),其中包含 commit「r8169: add support for RTL8125D」,並搭配夠新的 linux-firmware 套件。

即使使用最新的韌體,對於穩定性和 ASPM 支援仍有些疑慮。例如可參考這位參與 r8169 驅動程式開發者撰寫的這篇 ServerFault 貼文。不過,儘管 Intel 的 1 GbE 選項到目前為止支援度已經相當完善,Intel 的 2.5 GbE 選項表現可能也不會比 Realtek 好多少:我找到了關於 Intel 2.5 GbE 網路卡不穩定的回報

話雖如此,除了惱人的韌體需求之外,Realtek 2.5 GbE 網路卡在實際使用上對我來說運作正常。

主機板

儘管網路卡的選擇不算理想,我仍決定沿用 ASUS PRIME 系列主機板,因為我在過去幾次組裝中的使用經驗都不錯。以下是我對這次選用的 ASUS PRIME Z890-P 主機板的一些心得:

  • 我喜歡它的 PCIe 快速拆卸機制:ASUS 理解到使用者很難從 PCIe 插槽上解開大型顯示卡,因此增加了一個容易觸及的槓桿式機構。在我幾次使用中,這個設計運作得相當不錯!
  • 我曾撰文談過我 2022 年組裝的電腦開機緩慢的問題,那是因為耗時較長的記憶體訓練所導致。在這張 ASUS 主機板上,我注意到主機板會透過閃爍電源 LED 來提示正在進行記憶體訓練。非常棒!我以前從沒想過,開機過程的各個階段可以透過不同的電源 LED 閃爍模式來呈現 :)
    • 這個功能的缺點是:當機器處於 suspend-to-RAM(暫停至記憶體)狀態時,電源 LED 也會閃爍!這有點惱人,所以我可能會直接把電源 LED 的接線拔掉。
  • UEFI 韌體包含他們所稱的 Q-Dashboard:一個顯示各個插槽安裝/連接了哪些裝置的總覽。相當不錯:

我在測試的兩張主機板之間發現一個令人意外的差異,那就是 AsRock Z890 Pro-A 似乎無法在 lshw 中正確回報 DIMM 時脈,而 ASUS 則可以:

--- lshw-intel-285k-asrock.txt	2025-04-30 20:35:24 +0200
+++ lshw-intel-285k-asus.txt		2025-04-30 21:39:52 +0200
      *-firmware
           description: BIOS
-          vendor: American Megatrends International, LLC.
+          vendor: American Megatrends Inc.
           physical id: 0
-          version: 2.25
-          date: 03/24/2025
+          version: 1601
+          date: 02/07/2025
           size: 64KiB
-          capacity: 32MiB
+          capacity: 16MiB
           capabilities: pci upgrade shadowing cdboot bootselect socketedrom edd acpi biosbootspecification uefi
[…]
      *-memory
           description: System Memory
-          physical id: 9
+          physical id: e
           slot: System board or motherboard
           size: 64GiB
         *-bank:0
-             description: DIMM [empty]
+             description: [empty]
             physical id: 0
             slot: Controller0-ChannelA-DIMM0
         *-bank:1
-             description: DIMM Synchronous 4800 MHz (0,2 ns)
+             description: DIMM Synchronous 6400 MHz (0,2 ns)
             product: CMK64GX5M2B6400C32
             vendor: Corsair
             physical id: 1
@@ -40,13 +42,13 @@
             slot: Controller0-ChannelA-DIMM1
             size: 32GiB
             width: 64 bits
-             clock: 505MHz (2.0ns)
+             clock: 2105MHz (0.5ns)
         *-bank:2
-             description: DIMM [empty]
+             description: [empty]
             physical id: 2
             slot: Controller0-ChannelB-DIMM0
         *-bank:3
-             description: DIMM Synchronous 4800 MHz (0,2 ns)
+             description: DIMM Synchronous 6400 MHz (0,2 ns)
             product: CMK64GX5M2B6400C32
             vendor: Corsair
             physical id: 3
@@ -54,7 +42,7 @@
             slot: Controller0-ChannelB-DIMM1
             size: 32GiB
             width: 64 bits
-             clock: 505MHz (2.0ns)
+             clock: 2105MHz (0.5ns)
[…]

我還沒確認是否有可量測的效能差異(例如 XMP 設定檔是否真的有生效),但至少你現在知道,不一定能完全相信 lshw 所顯示的資訊。

CPU 散熱器

我是 Noctua 產品的長期愛好者:這家公司製造安靜、散熱能力強且運作可靠的風扇!多年來,我都會把每台電腦的所有風扇換成 Noctua 風扇,而且每次都是升級。強烈推薦。

因此,這次組裝毫不猶豫地選擇了 Noctua 最新、最強的 CPU 散熱器:Noctua NH-D15 G2。關於這款散熱器,有幾點需要注意:

  • 我決定只裝一顆風扇而非兩顆:只用一顆風扇會是最安靜的配置,但對這個組合來說散熱能力依然非常充裕。
  • 它有 3 種不同版本,差異在於底板的形狀。Noctua 建議:「對於 LGA1851,我們一般建議使用中度凸面的標準版本」(https://noctua.at/en/intel-lga1851-all-you-need-to-know
  • 這款散熱器高度為 168 mm,可以很好地裝進 Fractal Define 7 Compact Black 機殼中。

CPU 與 GPU:待機功耗 vs. 峰值效能

CPU 選擇:Intel 勝過 AMD

關於這次組裝最常引起疑問的,大概就是我為什麼選擇 Intel CPU 而非 AMD CPU。最主要的原因是 Intel CPU 在省電方面表現好太多了!

讓我解釋一下:網路上大多數的效能測試都是針對玩家,因此量測的使用情境是「啟動遊戲、以 100% 資源讓電腦跑上數小時」。當然,當你從不讓機器閒置時,你會在意的是能源效率:為了達到預期的結果,你需要消耗多少電力?

我的使用情境是軟體開發,而非遊戲。我的使用曲線在「因為 Michael(麥可)正在閱讀文字而幾乎沒有負載」與「以所有可用效能盡快完成這次編譯」之間來回擺盪。對我來說,我需要待機時的絕對功耗絕對效能都達到同級最佳。

AMD 的 CPU 提供了優異的效能(最近推出的Ryzen 9 9950X3D 甚至比 Intel 9 285K 更快),而且能源效率也很好,但在待機時的功耗卻很差:待機功耗約 35W 的 Zen 5 CPU,耗電量約為 Intel CPU 的 3 倍!

Intel 的 CPU 同樣提供優異的效能(與 AMD 相當),但在待機時的功耗表現非常出色。

因此,我實在無法心安理得地購買 AMD CPU,不過如果你想要的是一台純粹用於遊戲的高速電腦,或是要用這些 CPU 來跑永遠滿載的 HPC 叢集,那就儘管去吧 :)

顯示卡:nvidia 勝過 AMD

我不一定推薦哪一張特定的 nvidia 顯示卡,但我不得不繼續使用 nvidia 顯示卡,因為它們是唯一能與我那台挑剔的Dell UP3218K 螢幕相容的選項。

我不時會嘗試不同的顯示卡。最近,我買了一張 AMD Radeon RX 9070,因為我看到它與開源驅動程式搭配得很好。

雖然 Radeon RX 9070 可以搭配我的螢幕使用(很棒!),但它在待機時似乎會消耗 45W,遠高於我的 nvidia 顯示卡待機時的約 20W。這對我來說無法接受:除了電費較高、浪費寶貴資源之外,高功耗也意味著夏天時我的房間會更熱,而且風扇必須轉得更快、更大聲。

有人在社群媒體上問我,這會不會是量測誤差(例如顯示卡回報的數值不準確),所以我用myStrom WiFi Switch 再次確認,證實使用 Radeon 顯示卡時,電腦確實會從插座多耗 20-30W 的電力。

為何低待機功耗如此重要

我先前那篇關於這台機器首次組裝後運作不穩的部落格文章的留言中,有人問為什麼要為區區幾瓦的功耗去做最佳化。有人會去計算較高功耗可能要花多少錢,再與零組件的總價相比,然後得出結論:省下價格的 ±10% 根本不值得費工。

讓我試著用這個小故事來說明低待機功耗的重要性:有一年,我深受一個 nvidia 驅動程式錯誤所苦,導致 GPU 無法降頻到最省電的省電模式(因為我的螢幕解析度很高)。10-20W 的差距理應微不足道。然而,當這個錯誤被修復後,我注意到電腦變得更安靜了(風扇不需要加速),而且房間也明顯變涼了,在夏天高溫時這真的很棒。

對我而言,擁有一個悄然無聲、不會讓房間變熱的運算環境,是一個巨大、真實、實際可感的好處。不浪費資源、省下一點小錢,則是額外的好處。

當然,所有這些因素都非常取決於你的具體情況:你家的隔熱狀況可能與我的不同,你對噪音的容忍度(以及/或環境底噪)可能不同,你對資源消耗的重視程度也可能不同,等等。

安裝

UEFI 設定

我在網路上看到,有一些與主機板預設的 Power Limits(功耗限制)有關的問題。因此,我在拿到主機板後立刻進行了 UEFI 韌體更新。我使用隨附的 ZIP 檔案(PRIME-Z890-P-ASUS-1404.zip),將其放在以 MS-DOS FAT 格式化的 USB 隨身碟上,透過 UEFI 韌體介面中的 EZ Flash 工具升級到 1404 版(2025/01/10)。小提醒:不要解壓縮 ZIP 檔案,否則 EZ Flash 工具將無法更新 Intel ME 韌體。直接把 ZIP 檔案原封不動地放到 USB 隨身碟上即可。

我確認過,在這個 UEFI 版本中,Power Limit 1 (PL1) 為 250W,且 ICCMAX=347A,這正好是 Intel 建議的數值。太好了!

我也啟用了 XMP,並確認 memtest86 沒有回報任何錯誤。

軟體設定:早期採用者的陣痛

為了把資料從舊硬碟複製到新硬碟,我想透過 live Linux 發行版(特別是 grml.org)開機,並依照我慣用的流程操作:同時接上舊硬碟和新的(空的)硬碟,然後使用 dd 來複製資料。這個方法簡單明瞭,很難出錯。

不幸的是,雖然 grml 2024.12 理論上可以開機,但有兩個大問題:

  1. 沒有網路連線,因為核心與 linux-firmware 的版本都太舊。

  2. 我完全無法讓 Xorg 運作。無論是用 Intel 內建 GPU,還是 nvidia 獨顯都不行。即使加上 nomodeset 或 grml 選單中的任何其他選項也一樣。這不僅僅是方便性的問題:我需要使用 gparted(圖形介面版本)來進行分割區的搬移/調整大小。

最終,更簡單的做法是先把我的舊電腦升級到 Linux 6.13 和 linux-firmware 20250109,然後再裝上新硬碟並複製整個安裝。

為你的 SSD 執行 TRIM

SSD 硬碟會隨著時間而效能衰退,因此作業系統必須將已釋放的區塊告知 SSD 韌體(以進行耗損平均)至關重要。當使用整顆磁碟加密時,所有相關的層級都必須啟用 TRIM 支援。

我想我早在 2022 年就親眼見過 TRIM 設定錯誤所造成的影響,當時我把資料從 Force MP600 複製到 WD Black SN850 時,竟然花了好幾個小時!

為了確保我的硬碟能長久健康地運作,我在我的 Arch Linux 系統上再次確認已同時啟用週期性與持續性的 TRIM:fstab(5) 檔案中包含 discard 選項(而且 mount(8) 也有列出 discard 選項),並且 fstrim.service 在過去一週內有執行過:

systemd[1]: Starting Discard unused blocks on filesystems from /etc/fstab...
fstrim[779617]: /boot: 10.1 GiB (10799427584 bytes) trimmed on /dev/nvme0n1p1
fstrim[779617]: /: 1.8 TiB (2018906263552 bytes) trimmed on /dev/mapper/cryptroot
systemd[1]: fstrim.service: Deactivated successfully.

說到複製資料:從我的 WD Black SN850 到 Samsung 990 PRO 的傳輸速度為 856 MB/s,總共花了約 40 分鐘。

效能

以下是我平常會跑的幾個典型工作負載的總耗時:

工作負載12900K (2022)285K (2025)
建置 Go 1.24.3 (cd src; ./make.bash)≈35s≈26s
gokrazy/rsync 測試 (make test)≈0.5s≈0.4s
gokrazy UEFI 測試 (go test ./integration/...)≈30s≈10s
gokrazy Linux 編譯 (gokr-rebuild-kernel -cross=arm64)3m 13s2m 7s

效能提升非常顯著!編譯 Linux 核心快上一整分鐘,真的很棒。

穩定性問題

在三月,我發表了一篇關於這台機器首次組裝後不穩定的文章,裡面詳細記錄了我遇到的各種當機情況。

現在,到了五月初,在經歷了漫長的故障排除、替換了這台電腦中所有其他零件、並將 CPU 寄回更換為新品之後,我可以確定是 CPU 有瑕疵。

CPU 是這次組裝中最難診斷的零組件,因為它是 LGA 1851 腳位,而我(目前)沒有其他使用相同腳位的機器。在這種情況下,AMD 對每種腳位維持較長時間的做法會更好。

壓力測試

當我發表先前那篇關於電腦不穩定的部落格文章時,我其實還不太知道如何穩定地重現這個問題。一些運算密集的工作,例如執行 Django 測試套件,似乎會觸發這個問題。我懷疑問題不知為何變得更嚴重了,因為當我開始對機器進行壓力測試時,突然間每次建置 Linux 核心都會當機。

這讓我好奇,像 Prime95 這類知名的 CPU 壓力測試工具是否也會顯示問題,結果確實如此:Prime95 在幾秒鐘內就會回報錯誤。

我決定把 Prime95 當作快速判斷的依據:如果它回報錯誤,就代表機器有問題。這通常在啟動 Prime95 後幾秒內就會發生。

如果 Prime95 沒有回報錯誤,我就會用 Linux 核心編譯作為較慢的判斷依據:如果能成功建置核心,就代表機器很可能足夠穩定。

我使用的具體設定是執行 ./mprime -m,按下 N(不參與分散式運算專案),然後按幾次 Enter 以確認預設值。接著 Prime95 就會開始運算,將 CPU 推到 100% 使用率(可參考我的 gokrazy/stat 實作所產生類似 dstat(1) 的輸出),並從插座消耗預期的約 300W 電力:

執行 Prime95 對 CPU 進行壓力測試的照片電腦功耗截圖

此外,我也執行了 MemTest86 數小時:

執行 memtest86 的照片

要說明的是:我在先前那台不穩定的組裝上也成功執行過 MemTest86,所以如果遇到的是有瑕疵的 CPU,光跑 MemTest86 是不夠的。

RMA 時程

  • 1 月 15 日:我收到新電腦的零組件
    • 在一月和二月期間,電腦偶爾會當機。
  • 3 月 4 日:我換回舊電腦並開始撰寫部落格文章
  • 3 月 19 日:我發表了關於機器運作不穩的部落格文章
    • 線上的討論並未帶來任何有用的建議或線索。
  • 3 月 20 日:我訂購了 AsRock Z890 Pro-A 主機板以確認主機板沒有問題
  • 3 月 24 日:AsRock Z890 Pro-A 到貨
  • 4 月 5 日(週六):開始為 CPU 申請 RMA
    • 他們要求我把 CPU 寄給 orderflow,也就是實際出貨的商家。
    • 通常我比較喜歡直接在 digitec 購買,但如今在 digitec 上,許多電腦零組件似乎只能透過 orderflow 購得。
  • 4 月 9 日(週三):包裹抵達 orderflow(digitec 給我的是非優先的退貨標籤)
  • 4 月 14 日(週一):我收到來自 digitec 客服的以下郵件,必須解釋我已經徹底診斷出 CPU 有瑕疵(附上我的部落格文章連結就已足夠):

商家已向製造商通報此事,製造商有以下幾個問題:

為了確保我們正確理解您的意思:您已經在兩張不同的主機板上測試過 CPU,而且問題依舊存在嗎?

能否告知我們所使用的兩張主機板的品牌與型號?

兩張主機板是否都使用了最新的 BIOS 版本?

這個問題是一開始就存在,還是後來才出現的?

處理器是否有超頻?(請注意,超頻會導致保固失效。)

  • 4 月 25 日(週五):orderflow 將替換的 CPU 交給 Swiss Post 寄出
  • 5 月 1 日(週四):機器成功通過壓力測試;我開始正式使用它

總結來說,我整個三月都沒有可用的電腦,但那是因為我沒有太多時間處理這個專案。接著,整個四月也沒有可用的電腦,則是因為透過 digitec 為 Intel CPU 申請 RMA 的流程似乎相當緩慢。我會希望能多一點信任、直接先拿到替換的 CPU。

結論

這次組裝真是像雲霄飛車一樣、又耗費了大量時間!我這輩子從來沒有收過一到貨就有瑕疵的 CPU。我最初收到的那顆 CPU 是怎麼通過 Intel 品管的?還是它通過了品管,卻在運送過程中受損?我大概永遠也不會知道。

從今以後,我知道要對新的電腦組裝進行徹底的壓力測試,以更快發現這類問題。如果 CPU 真的有瑕疵,很不幸地,更換它是一個長達一個月的過程——讓這麼昂貴的機器閒置一個月積灰塵,真的很惱人。

不過,一旦更換了有瑕疵的零組件,這就是我至今最棒的一次組裝:

機殼的大小與零組件完美契合,並且在這台電腦的整個生命週期中,都能提供極為方便的存取性,包括故障排除期間,以及日後這台電腦轉為「實驗機」階段、最後再二手賣給希望能再使用好幾年的人的後期階段。

這台機器很安靜、耗電量低(以如此強大的機器而言),而且效能真的非常強勁!

和往常一樣,我在這台電腦上執行 Linux,在日常使用中沒有發現任何問題。我每天都會多次使用suspend-to-RAM(暫停至記憶體),都沒有任何問題。

希望這些細節中的一部分對你自己的電腦組裝能帶來一些有趣且實用的參考!

如果你想了解除了 8K 螢幕之外我還使用哪些週邊設備(例如 Kinesis Advantage 鍵盤、Logitech MX Ergo 軌跡球等),請參考我的文章 stapelberg 的裝備:我的 2020 年桌面配置。我或許會在某個時候發表更新版 :)

原文由 Michael Stapelberg 發布

本文章由 muse-spark-1.2-contributor 進行翻譯